带边框柱剪力墙模型结构抗震性能试验研究

对于 1 15缩尺比例的两个配筋方式不同的带边框柱剪力墙模型在低周反复水平荷载作用下进行了试验研究 ,分析了墙体边框柱与墙体的共同工作性能 ,对比研究了带边框柱的中高剪力墙受力特点、破坏和耗能机理 ,并从承载力、刚度、延性、恢复力特性、耗能能力等方面综合评价了其抗震性能。研究结果表明 ,带边框柱剪力墙结构具有良好的抗震性能。     

统一强度理论在湿陷性黄土-桩-上部结构共同作用分析中的应用

采用统一强度理论,用一种新的模型来模拟湿陷性黄土—桩—上部结构共同作用地基的非线性,同时在桩—土接触面上设置接触单元模拟其间的接触非线性。工程算例结果表明在强震作用下,湿陷性黄土—桩间的非线性对群桩基础的动力相互作用以及上部结构均有较明显的影响,其上部结构的位移反应及层间剪力要比线性体系产生的结果大,并且考虑共同作用后,结构的动力特性也发生变化,加速度、位移随着地基土软弱程度的增加反映出越来越接近“K”字型的特征。     

利用逆磁致伸缩效应检测钢铁结构应力状态

总结了利用磁致伸缩及逆磁致伸缩效应来测应力 ,利用威德曼及逆威德曼效应测扭矩 ,说明了利用逆磁致伸缩效应检测钢铁结构应力状态的可行性     

基于大跨空间网架结构主动控制的新型超磁致伸缩材料作动器优化配置研究

首先基于新型超磁致伸缩材料(GMM)设计了一种新型作动器,并对其进行了试验研究,获得了其本构方程.利用结构振动模态方程提出了遗传优化算法中的主要参数——优化性能指标;利用MATLB所提供的遗传算法工具箱并结合前述结论确定了作动器最优布置位置.最后利用所编制的LQR主动控制程序对一平板网架结构进行了不布置及随机布置与优化布置该作动器下的地震响应对比分析.结果表明:优化布置该新型作动器后结构地震响应明显减弱,从而验证了该新型作动器在结构主动控制中应用的有效性及遗传优化算法对于此类问题进行研究的可行性.     

再生混凝土力学性能试验研究

将收集的3种不同龄期来源的废弃混凝土制备成再生粗骨料(RA-Ⅰ、RA-Ⅱ、RA-Ⅲ ),利用正交试验设计选择合理的再生混凝土配合比,通过对不同取代率和不同使用寿命骨料再生混凝土(RAC)的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度进行了试验研究。研究结果表明:对于立方体、轴心抗压强度,在不同取代率的情况下均超过普通混凝土对应的强度;对于劈裂抗拉强度,RA-Ⅰ随着取代率的增加而相继增加,最大增幅达9.58%;RA-Ⅱ和RA-Ⅲ随着取代率的增加呈现先增加后降低的趋势;对于抗折强度,随着取代率的增加呈现先降低后持续增高的趋势。     

不同服役寿命的再生混凝土变形性能试验研究

通过收集3种不同来源的废旧混凝土制备出了RA-Ⅰ、RA-Ⅱ、RA-Ⅲ 3种再生粗骨料,进行了粗骨料取代率分别为0、30%、50%、70%、100%的再生混凝土试块变形性能试验,得到了不同服役寿命和不同取代率下RAC的弹性模量和峰值应变。试验结果表明,对于RAC弹性模量,不同再生粗骨料取代率(30%、50%、70%、100%)下RAC弹性模量与NC弹性模量之比均小于1,建立了RAC的立方体抗压强度与弹性模量的计算式,结果与我国现行《规范》较为吻合,说明《规范》对弹性模量的计算方法同样适用于RAC;对于RAC峰值应变,建立峰值应变与轴心抗压强度的计算式,对比分析计算结果,拟合值介于过镇海建立计算式的计算值和英国规范(BSI)之间。     

玄武岩纤维RAC基本力学性能试验研究

为了研究玄武岩纤维对RAC早期抗压强度的影响,对10组120个再生粗骨料替代率为50%的玄武岩纤维RAC进行试验研究,分析了不同掺量以及不同掺量长度的玄武岩纤维对RAC早期抗压强度的影响,研究结果表明:在RAC中掺入定量的纳米SiO_2后再掺入不同量不同长度的玄武岩纤维,随着玄武岩纤维掺量及掺量长度的增加其RAC立方体抗压强也在增加,其中玄武岩纤维掺量的变化对RAC抗压强度的影响比掺量长度的变化对RAC抗压强度的影响明显;玄武岩掺量一定时,随着玄武岩纤维掺量的长度的增加RAC抗压强度也随之增加;并且当玄武岩纤维掺量和掺量长度均增加时,随着龄期的增加,其后期28 d时的各掺量下玄武岩纤维掺量长度为18、14 mm两者的抗压强度越来越接近;各玄武岩纤维掺量下RAC不同龄期下的增长速度呈现先快后慢的大体趋势。通过对玄武岩纤维RAC进行研究,为工程实际运用提供借鉴意义。     

基于SMA神经网络本构模型的结构地震响应控制

利用遗传算法优化BP神经网络初始权/阀值,建立SMA神经网络本构模型,并将优化配置后的SMA应用到一空间杆系结构,通过MATLAB编写Newmark-β算法程序求解结构动力反应,与振动台试验结果进行对比。结果表明,相比未优化的SMA神经网络本构曲线,优化后本构曲线能更好地预测SMA在反复荷载作用下的超弹性恢复力,是一种稳定性较高的速率相关型动态本构模型。应用优化配置的SMA丝进行振动控制后,结构地震反应峰值仿真结果与试验结果基本吻合,且得到有效地抑制,验证了SMA神经网络本构模型的适用性和采用MATLAB进行SMA被动控制仿真的可行性。     

结构地震响应控制的优化方法

针对大跨空间结构地震响应主动控制,以超磁致伸缩材料为核心元件设计了一种可以应用于大跨空间结构振动主动控制中的超磁致伸缩作动器,制作出了作动器的原型并对其进行了输出性能测试。使用遗传算法对大跨空间结构主动控制作动器的布置位置进行了优化设计,最后进行了优化效果的数值模拟分析。以此验证了超磁致伸缩作动器具有良好的作动效应,利用遗传算法在大大提高结构主动控制优化设计效率时,可以保证实现对结构的整体优化以及作动器能高效、经济地实现对结构进行主动控制的目的。     

磁控形状记忆合金作动器设计及其控制效果

为探索磁控形状记忆合金（MSMA）可作为一种在振动控制领域中可推荐的新型智能驱动材料,在对其力学性能的研究中,给出其输出控制力的变化规律,继后自行研制MSMA作动器,确定MSMA材料的外形尺寸、变形恢复装置、磁路设计等重要的因素。建立平面直径为80m单层球面网壳结构,按照三种方案设置基于MSMA作动器的控制元件,并应用反应谱计算了竖向地震荷载作用下的响应,通过和无控结构的响应进行对比分析取得MSMA的控制效果。结果表明,MSMA主动控制元件对大跨网壳结构的振动控制效果很明显,是一种理想的智能驱动材料,有着广阔的应用前景。