带悬吊质量结构的多维地震反应

为了研究带悬吊质量结构体系在地震动水平-竖向-摇摆耦合作用下的动力效应,推导了地震动水平-竖向-摇摆耦合作用下带悬吊质量结构体系的动力方程,提出一种改进的摇摆分量时程获取方法,并以某带悬吊质量阀厅结构为原型,进行1∶10缩尺模型振动台试验,探讨采用不同长度的钢索和弹簧悬吊质量时,结构在水平-竖向、摇摆-竖向和水平-竖向-摇摆耦合地震动作用下的地震效应．结果表明:相较于水平地震动作用下,悬吊质量对摇摆地震动作用下主体结构的减震效果更加显著;随着钢索或弹簧长度增加,悬吊质量对主体结构的减震效果降低;将拉索由钢索改为同等长度的弹簧后,结构顶层的加速度响应和位移响应变化不大,但拉索动拉力却明显减小,当采用悬吊质量作为质量摆减震系统时,拉索应尽量采用弹簧或拉压刚度较低的构件．     

基于小波分析的地震动转动分量研究

基于强震时断层附近地面地震动转动分量对单摆式地震仪水平和竖向摆造成的响应差异性,建立采用小波分析获取地震动转动分量的方法。首先采用离散小波变换探讨未修正地震动水平和竖向分量的局部时频特性;进而在水平和竖向分量低频差异性的基础上,建立新的阈值处理方法对水平分量的小波系数进行处理,从而获取了地震动转动分量;最后,通过振动台试验验证了基于小波分析的地震动转动分量获取方法的正确性和精度。结果表明:基于小波分析获取的地震动转动分量的残余倾斜位移与实测的基本吻合,且过滤掉转动分量的水平分量傅里叶谱的低频部分与竖向分量的较为相似;振动台试验验证了基于小波分析获取地震动摇摆分量方法的正确性,且相较于基于傅里叶分析的方法,结果与实际情况更加吻合,精度实现了大幅提高。     

主次梁高强螺栓连接节点承载力研究

在主次梁连接螺栓设计计算时,附加弯矩的力臂通常取次梁上螺栓群的形心到主梁腹板中心线的水平距离,这种附加弯矩的计算方法与实际受力状态不符。对实际钢结构工程中有代表性的主次梁高强螺栓连接节点进行承载力试验研究,探讨主次梁连接螺栓节点的屈服荷载、极限承载力和极限变形能力。同时,采用有限元软件对多种类型的主次梁高强螺栓连接形式的模型进行考虑接触单元的非线性分析,将试验结果、有限元计算结果与常规分析方法计算结果进行对比,提出主次梁连接螺栓承载力设计计算时更为合理的偏心距取值方法,计算结果与试验和有限元分析结果吻合良好。