钢筋混凝土梁的非线性振动识别研究

通过理论推导和钢筋混凝土简支梁的锤击振动测试实验,证实了钢筋混凝土梁微幅弯曲自由振动存在弱的非线性,且近似为二次非线性,其振动频率随着振幅的减小而加大.利用小波变换时频分析的特点,用Morlet复小波函数对钢筋混凝土梁的自由振动响应进行小波变换,通过脊线所对应的尺度得到瞬时振动频率,通过脊线上的小波系数计算出瞬时振幅.由系统的瞬时频率和瞬时振幅与时间的关系以及它们之间的相互关系,由曲线拟合得到系统的固有频率、阻尼系数和非线性系数.通过实验发现梁的固有频率随着损伤的增大而减小,非线性系数随着损伤的增大而增大.     

近场地震下考虑桩-土-框架结构相互作用的拟动力试验

考虑桩-土-结构相互作用,建立整个结构体系模型,在土槽实验室模拟框架结构在近场地震作用下的反应。由于下部结构的不可控性和土体的不确定性,提出采用反演分析识别下部结构的动力反应。试验中通过传感器有效的获取下部结构状态信息,确定桩-土工作状态,运用子结构的概念完成整个结构体系的拟动力试验。利用实验室大型土槽,设计一个以钢管桩为基础的8层框架结构,探讨脉冲型地震和常规地震下作用下钢筋混凝土框架结构的反应。通过对比结构的破坏形态、底层的位移时程曲线和滞回曲线得到:脉冲型地震作用下,结构的反应远远大于常规地震下的反应;高强度的速度脉冲将引起结构产生更大的残余变形,同时结构有更高的位移需求。分离出基础引起的结构变形,基础的转角将大大增加结构的顶点位移,并且近场地震放大作用更加明显。     

某钢结构单层工业厂房雪灾倒塌模拟及鲁棒性分析

在对某单层工业厂房倒塌现场调查的基础上,对厂房倒塌破坏特征进行描述,对材料力学性能及构件尺寸进行检测,采用有限元方法对刚架结构倒塌过程进行数值模拟,并计算恒载和屋面活载(雪荷载)作用下的内力,分析厂房倒塌的原因。模拟分析结果与现场调查情况吻合良好,并分析了钢结构优化设计、先进工艺和下限抽查验收可能对结构安全性、鲁棒性造成的不利影响,获得了一些有意义的启示。     

连续梁桥拓展多跨双曲拱桥的分析与控制

结合湖南省长沙市橘子洲大桥西桥头拓改工程,讨论了双曲拱桥一端采用连续箱梁桥拓展改造施工过程中的关键问题。分析结果表明:在施工控制恰当的情况下,可以防止原拱桥主拱圈开裂损伤;桥梁变位监测结果对修正施工措施、保证施工效果具有重要的指导作用;桥梁结构应变受温度影响的变化量大于受施工影响的变化量;电阻应变仪以及手持式应变仪在野外测试时,受环境干扰较大,所测应变值甚至超过较小结构的荷载应变值。     

概率地震需求分析的简化方法研究

概率地震需求分析的主要工作是获得不同地震动强度水平下结构地震需求的概率分布。本文采用与结构基本周期对应的线弹性加速度反应谱Sa作为地震动强度指标,结构的位移延性为地震需求指标。通过对大量单自由度体系非线性时程分析结果的统计及回归分析,获得了在给定结构强度折减系数R、周期T的条件下,延性需求的均值和标准差的拟合公式,并建立了概率的等R延性需求谱。基于该谱,提出了简化的概率地震需求分析方法。算例分析表明,建议方法的计算结果与增量动力分析方法的计算结果接近,但计算量却大为减少。     

丁苯砂浆界面粘结及强度试验分析

采用8字形新老砂浆抗拉粘结强度的试验方法,研究了丁苯聚合物乳液水泥基界面粘结材料在不同养护制度、不同粘结方法、不同龄期、不同配比条件下的粘结性能,同时研究其本体强度变化规律,对其粘结改性机理进行初步探讨,并利用扫描电镜对界面粘结微观结构进行了分析。结果表明,其粘结性能良好,抗折强度可以提高,抗压强度不显著下降。     

考虑竖向地震效应的模态Pushover分析方法

传统的Pushover方法未考虑竖向地震效应对结构水平位移需求的影响,当地面运动中竖向分量所占比例相对较高时,该方法很难对结构最大位移需求作出精确估计。通过对其进行改进,提出首先对结构按一定方式施加竖向地震引起的惯性力,随后进行结构水平向的多模态推覆分析,并按SRSS方法计算其最大位移需求。最后采用一多层混凝土框架结构对其进行验证,结果表明,该方法所得的楼层位移及层间位移角与非线性时程分析结果十分接近,具有较高的精度。     

基于结构高阶局部模态的损伤诊断研究

结构振动测试和损伤诊断中,较易得到结构的低阶模态信息,但低阶模态信息主要反映结构的整体性能,对结构局部损伤不敏感.本文主要研究框架结构高阶模态特性,并通过高阶模态来反映结构的局部特征,实现框架结构损伤诊断.研究中采用理论模态分析和实验模态分析相结合的方法.理论模态分析表明框架结构存在模态密集区且高阶模态具有局部特征.采用局部激振方法对一个钢筋混凝土框架结构模型施加激励,通过实验模态分析获取高阶局部模态信息.结果表明最大能量高阶模态可以识别框架柱的刚度变化.     

钢骨为圆钢管的高强混凝土柱斜截面承载力计算

介绍了以圆钢管为钢骨的劲性高强混凝土柱的剪切性能试验的试验概况,在此基础上研究了它的斜截面承载力计算方法。在计算时,采用了将构件分成几个独立的抗力机构,相互叠加构成构件抗力体系的计算方法的计算模型。进而利用剪切性能试验得到的数据结果进行参数回归,得到以圆钢管为钢骨的劲性高强混凝土柱的斜截面承载力计算公式。     

结构物理参数的分频段加权辨识

利用小波分析多分辨率分析原理,建立线性系统多尺度动力平衡方程。将外荷载和线性系统在荷载作用下的响应作正交小波变换,得到各频段的小波系数,由多尺度动力平衡方程建立系统的参数识别方程。在不同频段根据系统的信噪比大小确定不同的加权值,对结构物理参数进行加权最小二乘辨识。该方法能较大地提高结构物理参数的识别精度,并且识别精度随着小波分解层次的增加而增大。