快速谐波荷载作用下仿古建筑双枋-柱组合件力学性能研究

为研究仿古建筑双枋?柱组合件的破坏特征及力学性能,选取典型仿古建筑双枋?柱组合件作为模型结构,该 结构采用钢?混凝土组合结构,并在枋?柱连接处设置黏滞阻尼器,采用快速谐波往复荷载形式的加载制度,对3个该 类型结构模型的力学性能进行研究,其中包括2个布设黏滞阻尼器的试件及1个未布设阻尼器的对比试件。在试验 研究的基础上,对其力学性能关键指标进行分析,包括滞回曲线、骨架曲线、延性性能及强度和刚度退化等。分析结 果表明：采用钢?混凝土组合结构及通过合理设置黏滞阻尼器可显著提升仿古建筑关键受力节点的力学性能。布设 黏滞阻尼器后双枋?柱组合件的滞回曲线包络的面积更大,骨架曲线下降段更平缓,变形能力有显著改善。承载能 力提高13.9%~14.1%,延性提高13.0%~18.6%;黏滞阻尼器与结构可协同受力,显著改善结构破坏阶段的变形性 能,提高结构的抗倒塌能力。     

偏心支撑框架空间子结构混合试验边界条件模拟方法

数值子结构的建模精度和子结构的边界条件模拟是子结构混合试验中的两个关键问题。为进一步研究这种新型结构试验方法对于空间框架结构的适用性,基于高强钢组合Y形偏心支撑框架模型展开研究。首先建立了一套由OpenSees, OpenFresco试验平台以及MTS加载系统组成的混合试验系统。然后分别针对2层、3层和4层3跨高强钢组合Y形偏心支撑框架,取底层带有偏心支撑的框架部分作为试验子结构,其余部分作为数值子结构在OpenSees中进行模拟。在混合试验之前,利用已有单榀试件拟静力试验结果对数值子结构的建模方法进行了数值模拟验证。最后选取El Centro波作为原始输入地震波,针对试验子结构的平动模拟和竖向荷载作用进行了一系列空间子结构混合试验。结果表明:通过数值模拟验证拟静力试验结果的方式,可以为混合试验中数值子结构的建模提供参考依据;采用双作动器水平加载来实现试验子结构的平动,可以有效考虑数值子结构对试验子结构的边界约束;竖向荷载的考虑,可以更真实的模拟试验子结构的重力二阶效应。     

高强钢组合Y形偏心支撑框架抗震性能混合试验研究

高强钢组合Y形偏心支撑框架作为一种新型结构体系,结合了高强钢承载力高和偏心支撑耗能能力强的优势.为进一步研究高强钢组合Y形偏心支撑框架结构的抗震性能,以一个3层3跨的高强钢组合Y形偏心支撑框架结构为原型,采用子结构混合试验方法进行了一系列试验研究.选取原型结构中底层带有偏心支撑的框架部分作为试验子结构,其余部分作为数值...     

基于改进萤火虫算法的WSN覆盖优化

针对无线传感器网络节点部署不均所导致的网络覆盖率较低问题,以无线传感器网络覆盖率最大化为目标,提出一种基于改进萤火虫算法(IFA)的网络覆盖优化方法。该方法运用佳点集方法初始化种群,提高种群的多样性,奠定全局搜索基础;利用具有非线性指数递减的变形Sigmoid函数作为惯性权重,平衡算法的全局搜索和局部开发能力;采用高斯扰动策略对个体位置扰动更新,避免算法早熟。仿真结果表明,该算法与人工鱼群算法(AFSA)、种子杂交粒子群算法(HSPSO)和混沌萤火虫算法(CGSO)相比,能有效提高网络覆盖率,使节点部署分布更均匀。     

CFRP布加固木梁界面粘结应力的试验研究和理论分析

为了研究CFRP布加固木梁的界面粘结应力,对6根CFRP布加固的木梁进行了静力试验,得到了碳纤维布端部的应变分布。由相邻两测点的应变计算出了CFRP布与木材的平均界面粘结剪应力。忽略碳纤维布和木梁的剪切变形,推导了在任意荷载作用下两者之间的界面粘结剪应力和粘结正应力的计算公式,并根据边界条件给出了在两点对称集中荷载作用下公式中的系数,应用该公式计算了试验梁碳纤维布端部的界面粘结剪应力和正应力,结果表明粘结剪应力的计算值与试验值吻合较好,说明该公式是可行的。     

碳纤维布加固木梁抗剪性能的试验研究

为了分析木梁加固后的力学性能,对碳纤维布加固木梁抗剪性能进行了试验研究,得到了木梁剪切破坏的破坏形态、荷载-挠度曲线及荷载-应变关系等性能。试验结果表明:木梁剪切破坏通常为顺纹错动剪切破坏;顺纹错动剪切破坏具有很好的延性,而弯曲破坏是典型的脆性破坏;支座及加载点附近的碳纤维布直至破坏时也没有出现拉应变,梁端木材承受横向拉力。     

预应力钢带加固钢筋混凝土梁柱受力性能试验研究

将打包技术应用于结构工程加固领域。进行了6个加固梁试件和1个对比试件的受剪性能试验,分析钢带间距、钢带层数及倒角对承载力及变形性能的影响。结果表明：经预应力钢带加固的试件,在加载过程中,裂缝开展缓慢且发育充分,与未加固试件相比其受剪承载力提高约46%~95%,加固后梁的变形能力大幅提高。通过对3个加固柱试件和1个对比试件的低周反复荷载试验,分析了钢带间距及轴压比对柱水平承载力及变形能力的影响,结果表明,经预应力钢带加固后的柱试件其延性提高约32%~121%,水平承载力提高不明显。     

传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点抗震性能试验研究及有限元分析

设计并制作了4个比例为1:2的传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点模型,通过低周反复荷载试验研究其抗震性能,得到了传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点的破坏形态、滞回特性、延性等指标。研究表明:传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点试件在加载过程中形成了上、下2个小核心区和中间短柱三个区域,其典型破坏形态是节点下核心区在压剪复合应力作用下的剪切破坏。试件变形以下核心区最大,其次为中间短柱。基于试验研究,利用有限元软件ABAQUS对其进行了非线性数值模拟分析,得到的节点破坏形态、应力分布及滞回曲线与试验结果较为吻合。     

高强钢组合K形偏心支撑钢框架抗震性能混合试验

为进一步研究混合试验方法的有效性以及高强钢组合K形偏心支撑钢框架的抗震性能,建立了一套基于OpenFresco试验平台的混合试验系统,进行了一个1:2缩尺的3层高强钢组合K形偏心支撑钢框架结构模型的混合试验。首先通过小工况的预加载研究试验系统的有效性,分析了试验子结构的位移加载精度,作动器加载时差。然后对试件进行正式的混合试验加载,分析了高强钢组合K形偏心支撑钢框架结构在不同工况下的自振频率、位移反应、水平地震作用、滞回性能以及关键部位应变。结果表明:作动器加载位移峰值与计算位移峰值比较接近,最大相对误差为13.60%,各工况下作动器平均每步的加载时差保持在20 ms左右;随着地震波加速度峰值的增大,模型的自振频率下降,刚度出现了一定的退化。各层的变形主要产生在消能梁段的腹板处,以剪切变形为主。模型结构在多遇地震和罕遇地震作用下的最大层间侧移角分别为1/1068和1/197,符合抗震设计规范对层间侧移角限值。综上,基于OpenFresco试验平台的混合试验系统能够较好的反应结构的地震响应,高强钢组合K形偏心支撑钢框架结构具有良好的抗震性能。     

中国古建筑木结构榫卯节点加固的试验研究

通过对3个按照<营造法式>制作的二等材殿堂式木构架的缩尺模型,以及3个碳纤维布和2个扁钢加固榫卯节点的构架模型在水平低周反复荷载作用下的试验研究,得到了未加固构架、碳纤维布加固构架及扁钢加同构架的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、变形及耗能等性能.试验结果表明:所有构架的梁、柱构件完好无损,破坏均发生在榫卯节点;未加固构架、碳纤维布加同构架及扁钢加固构架的滞回曲线有明显的不同;碳纤维布和扁钢加固后构架强度和刚度增加,而耗能能力却有所降低;木构架具有非常好的变形能力.扁钢加固适合于强度或刚度明显不足且较隐蔽的榫卯节点.而碳纤维布加固适合于破损程度较小的榫卯节点.