Connecting parameters optimization on unsymmetrical twin-tower structure linked by sky-bridge

Based on a simplified 3-DOF model of twin-tower structure linked by a sky-bridge, the frequency response functions, the displacement power spectral density （PSD） functions, and the time-averaged total vibration energy were derived, by assuming the white noise as the earthquake excitation. The effects of connecting parameters, such as linking stiffness ratio and linking damping ratio, on the structural vibration responses were then studied, and the optimal connecting parameters were obtained to minimize the vibration energy of either the independent monomer tower or the integral structure. The influences of sky-bridge elevation position on the optimal connecting parameters were also discussed. Finally, the distribution characteristics of the top displacement PSD and the structural responses, excited by El Centro, Taft and artificial waves, were compared in both frequency and time domain. It is found that the connecting parameters at either end of connection interactively affect the responses of the towers. The optimal connecting parameters can greatly improve the damping connections on their seismic reduction effectiveness, but are unable to reduce the seismic responses of the towers to the best extent simultaneously. It is also indicated that the optimal connecting parameters derived from the simplified 3-DOF model are applicable for two multi-story structures linked by a sky-bridge with dampers. The seismic reduction effectiveness obtained varies from 0.3 to 1.0 with different sky-bridge mass ratio. The displacement responses of the example structures are reduced by approximately 22% with sky-bridge connections.     

滑移摩擦型隔震结构考虑竖向地震作用影响的分析

摩擦滑移型隔震支座具有较好的减震效果和经济性能,越来越多地应用于结构隔震.这种支座屈服力取决于滑动摩擦力,与摩擦系数和支座竖向压力有关.地震动是多维的,本文考虑双向地震动,分析了采用摩擦滑移型支座隔震的质量块、基础隔震结构和顶层隔震结构,在不同摩擦系数和地震烈度情况下竖向地震作用对结构水平地震反应的影响.计算表明,在大摩擦系数、高烈度情况下,竖向地震作用对基础隔震和设备隔震有一定影响,建议考虑竖向地震作用的影响;而在小摩擦系数时则可忽略.并且,适当的屈服后刚度可以减小竖向地震作用的影响.     

钢管海砂再生混凝土轴压性能试验与分析

以再生粗骨料取代率和海砂中的Cl-含量为主要参数,完成了18个钢管海砂再生混凝土轴压试验,分析了再生粗骨料取代率、海砂中的Cl-含量对试件破坏特征和受力变形的影响.结果表明:钢管海砂再生混凝土受力过程与普通钢管混凝土相似,包含弹性、弹塑性和破坏3个阶段,其主要破坏模式为斜剪破坏;试件峰值荷载随着再生粗骨料取代率和海砂中的Cl-含量的增加而略有降低;峰值应变随着再生粗骨料取代率的增加而增大,随着Cl-含量的增加先增大后减小.同时,对比分析了不同规范的峰值荷载公式计算值与试验值的差异,并根据试验数据对钢管海砂再生混凝土轴压应力-应变全曲线计算模型进行了拟合.     

阻尼连接相邻结构减震优化分析

利用阻尼器连接相邻结构可减小结构地震反应,阻尼器参数的确定是减震设计的关键.将相邻结构简化为粘滞阻尼器连接的两单自由度体系,根据随机地震反应理论,以相邻结构的频率比、质量比为参数,推导了结构位移反应均方值与连接阻尼参数的关系式,分析了相邻结构的地震反应与频率比、质量比以及连接阻尼比的影响规律,得到了连接阻尼器的优化设计参数范围.最后在El Centro波、Taft波和某人工波激励下,对比分析了某相邻10层建筑结构在有阻尼连接和无阻尼连接时的地震反应,表明根据优化参数采用粘滞阻尼器连接相邻结构具有较好的减震效果,但相邻两结构不能同时达到最优减震效果,设计时应根据主结构、次结构或整体结构体系地震反应最小为目标来进行连接阻尼器的设计.     

改性海水海砂珊瑚混凝土力学性能试验研究

以水泥品种、外掺料种类和掺量大小等为参数,对改性海水海砂珊瑚混凝土的力学性能进行了轴压试验研究。分析了各种因素影响下海水海砂珊瑚混凝土的受力变形性能与破坏特征。研究结果表明,改性海水海砂珊瑚混凝土的破坏模式与普通海水海砂珊瑚混凝土略有差异,受不同因素的影响而变化。采用低碱度硫铝酸盐水泥的海水海砂珊瑚混凝土强度较采用硅酸盐水泥的略有降低而延性有所增长。将粉煤灰与粒化高炉矿渣作为水泥替代材料会导致试件延性明显降低,泊松比增加,弹性模量不变。而掺入聚丙烯纤维后,海水海砂珊瑚混凝土受力与变形性能略有改善。综合对比,掺加不锈钢纤维对试件强度与延性改善最好,其破坏模式也由脆性破坏转变为延性破坏,且强度有所提高。而采用双掺纤维的方法,其性能改善略低于同条件下单掺钢纤维试件。试验结果为海水海砂珊瑚混凝土的实际应用提供了基础。     

钢筋混凝土复合受扭构件的开裂扭矩计算

推导了钢筋混凝土复合受扭构件开裂扭矩计算公式 ,分析了弯矩、压力、剪力对开裂扭矩的影响 .通过所做 8根受双向偏压反复扭矩作用构件的试验结果分析 ,提出了复合受扭构件开裂扭矩实用计算公式 ,并对 2 7根试件试验数据进行分析得出该式具有较高精度     

组合隔震支座在大跨度连廊结构中的应用

以一连廊结构体系为研究对象,采用组合支座连接大跨度连廊和底部结构,实现释放温度应力和减小结构地震反应的目的。介绍了这种高位隔震方法的特点和减震原理,优化设计了隔震支座并分析了其特性,利用ANSYS程序对整体结构进行了非线性地震反应分析,最后对比分析了该隔震结构减震效果。结果表明,该连廊结构采用组合隔震支座后,不仅可以释放温度应力,而且可以显著减小结构地震反应。该方法可供连廊式结构隔震设计参考。     

钢筋混凝土复合受扭构件的开裂扭矩计算

推导了钢筋混凝土复合受扭构件开裂扭矩计算公式,分析了弯矩、压力、剪力对开裂扭矩的影响。通过所做8根受双向偏压反复扭矩作用构件的试验结果分析,提出了复合受扭构件开裂扭矩实用计算公式,并对27根试件试验数据进行分析得出该式具有较高精度。     

钢筋混凝土双向偏压剪构件在反复扭矩作用下受扭性能试验研究

通过对8根柱模型的试验,以轴压比和相对偏心距为主要研究参数,对承受双向偏压剪作用的构件在反复扭矩作用下的破坏机理、承载能力、变形性能、滞回性能等进行了分析,提出了双向偏压剪及反复扭矩作用下的开裂扭矩和极限受扭承载力计算公式。     

粘滞耗能基础隔震结构分析

运用有限元分析软件ANSYS建立了一个5层框架结构分析模型,对比分析了基础固定结构、基础隔震结构和粘滞耗能隔震结构地震反应。结果表明,基础隔震结构地震反应显著小于基础固定结构,在隔震层加设粘滞阻尼装置后,上部结构减震效果与未加设阻尼器隔震结构相近,但隔震层位移可显著减小。