双向耗能钢板-形状记忆合金丝阻尼器性能有限元分析

提出了一种双向耗能钢板-形状记忆合金（SSMA）丝阻尼器,用于解决传统钢板阻尼器塑性变形不可恢复的问题。该阻尼器是一种结合了耗能钢板和超弹性SMA丝的复合阻尼器,结合了两种耗能机制,具有双向耗能能力和可恢复性,其性能优于传统单一类型的钢板阻尼器和SMA丝阻尼器。编写了Ni-Ti超弹性SMA丝的本构关系子程序并将该子程序与ABAQUS软件进行对接;利用ABAQUS有限元软件对未附加SMA丝的钢板阻尼器和SMA丝组分别进行模拟,SMA本构模型为双旗型本构模型;然后,对复合阻尼器SSMA进行模拟分析,深入研究SSMA的力学性能并给出其恢复力模型与设计建议。有限元分析结果表明,复合阻尼器SSMA具有饱满的滞回曲线、良好的耗能能力和良好的可恢复性。     

土壤源热泵地下换热器的设计与影响因素分析

本文建立了土壤源热泵地下换热器的传热模型,用MATLAB软件编写了单位管长换热量的求解程序,并且分析了地下换热器中循环液设计出口温度、埋管间距、钻孔深度、土壤热物性参数等因素对单位管长换热量的影响。得出单位管长换热量随各参数的变化规律,为土壤源热泵系统的优化设计中各参数的合理选取提供参考。     

子结构隔震的巨型框架结构地震反应分析与振动台试验研究

为考察基于子结构隔震的巨型框架结构的实际振动控制效果,对一巨型框架结构和采用子结构隔震的巨型框架结构进行数值分析和振动台试验。介绍了巨型框架结构原型,采用有限元方法对巨型框架结构和采用子结构隔震的巨型框架结构进行分析,研究子结构隔震技术对外部主框架和内部子框架的地震反应控制效果。介绍了缩尺模型结构及其试验方案,对其进行了模拟地震的振动台试验,测量和分析了主框架和子框架的地震反应。有限元分析和振动台试验结果表明：子框架隔震后,巨型框架结构的基本周期得到延长,但隔震结构前6阶振型的振动都是以子框架振动为主,而非隔震结构前6阶振型的振动都是以主框架的振动为主。子框架隔震后,主框架和子框架的地震反应都显著减小,位置较低的子框架2的地震反应及其隔震效果一般要比上部子框架3的大。隔震子框架的变形主要集中在隔震层上,但隔震层变形小于主、子框架间的隔震缝宽度。     

基于三维隔震的巨子结构多维地震反应分析

为解决高层结构三维隔震的难题,针对一种巨子结构和基于子结构三维隔震的巨子结构进行振动台试验和三维地震作用下的数值分析。首先介绍了巨子结构的原型结构、缩尺模型结构和振动台试验方案。随后进行了模型结构振动台试验,测量和分析了结构的地震响应,并与数值分析结果进行了对比。最后对原型结构进行了三维地震作用下的地震反应数值分析。试验及数值分析结果表明：在子框架底部设置三维隔震支座不同于基础隔震的形式和减震机理,但仍延长了整个结构的水平和竖向自振周期。数值分析结果与试验结果吻合较好,误差较小。隔震子框架对各类场地地震动作用下的主框架三维地震响应具有明显的调谐减震作用。三维隔震支座对各类场地地震动作用下的子框架三维地震响应具有显著的隔震作用。罕遇地震作用下的隔震层位移反应没有超过隔震缝宽,子框架不会与主框架发生碰撞。     

新型露点间接蒸发空调机组的研发与适应性研究

设计研发了1种新型蒸发冷却空调机组,对其性能参数变化规律和气候适应性进行了研究。基于蒸发冷却理论,研发了1种将直接蒸发与间接蒸发相结合、多级蒸发冷却的新型蒸发冷却空调机组,通过搭建实验测试平台,对新型蒸发冷却空调机组进风干湿球温度、出风温度进行了测试和分析,得到了出风干湿球温度随室外气候干湿球温度变化而变化的基本规律;然后,根据机组性能参数变化规律以及北京、西安、广州和福州4个城市的气象数据,对其适应性进行了分析。结果表明,在全年制冷期内,典型地区应用新型蒸发冷却空调机组出风温度低于26℃的时间均在94%以上,这表明新型蒸发冷却空调机组作为承担显热负荷的技术手段,可适用于我国绝大部分城市;特别对于湿度要求不高的场合,可全年采用该类空调机组实现制冷,节能潜力显著。     

基于YOLOv3神经网络的城镇建筑参数获取及震害预测

随着经济社会的发展,城镇区域建筑的数量和结构类型在更新换代,抗震性能需进一步评价,而城镇建筑信息的高效获取是震害预测及抗震性能评估的前提。为提高建筑物信息获取方式的效率,该研究采用YOLOv3神经网络从建筑图像中识别建筑物参数,包括确定YOLOv3神经网络的训练参数,选取建筑图片进行YOLOv3神经网络训练,验证识别结果与实地调研数据的一致性;在此基础上,采用震害类比预测法对城镇建筑进行震害预测获得福州市某区域群体建筑震害矩阵。结果表明：建筑图片的训练结果较好,建筑参数识别结果和实际调研数据一致,该方法可实现城镇区域建筑信息的有效提取及群体建筑震害的准确预测。     

尼龙板-高阻尼厚层橡胶支座力学性能试验研究

隔振支座用于工业厂房楼层内的机械隔振,但传统的叠层橡胶支座存在重量大、造价高的缺点。采用尼龙板替代传统橡胶支座中的钢板,高阻尼厚层橡胶替代传统橡胶层,形成一种简易机械隔振支座,其具有质量轻、造价低的优点。进行了尼龙板材料性能试验和隔振支座的水平剪切、竖向压缩和极限压缩等力学性能试验,分析了压应力、剪应变、加载频率、橡胶剪切模量对支座力学性能的影响。结果表明：尼龙板-高阻尼厚层橡胶支座力学性能稳定,尼龙板可以替代传统叠层橡胶隔振支座中的钢板;支座的水平剪切性能具有较强的剪应变相关性和压应力相关性,而加载频率对其影响则较小;增大橡胶的剪切模量可以显著提升支座的水平剪切性能和竖向压缩性能,但也会进一步削弱水平剪切性能的剪应变相关性和压应力相关性。     

近场地震作用下巨-子隔震结构振动台试验

基于子框架隔震的巨-子结构可以解决高层隔震结构受限于高宽比限值的问题,现有研究主要集中在理论、数值分析及远场地震作用。该文设计制作了一个具有三个巨型结构层的巨-子结构实验模型,将铅芯隔震支座设置在子框架底部,对巨-子结构进行了近、远场地震作用下无控和有控的振动台对比试验。试验结果表明:在子框架与主框架的连接部位设置隔震层,对主框架的地震反应具有明显的调谐减震作用,对子框架的地震反应也具有显著的隔震作用;近场地震作用下主框架和子框架的地震反应都要大于相同场地的远场地震动。超设防烈度近场地震作用下,隔震子框架与主框架发生碰撞,对结构的舒适性和安全性产生不利影响。     

摩擦－椭圆形截面软钢棒复合阻尼器参数优化分析

近年来，椭圆形截面构件开始被应用于工程领域以满足特定结构的抗震性能要求。为了提高结构整体的抗震和耗能能力，提出一种摩擦－椭圆形截面软钢棒复合阻尼器（ＦＯＳＲＣＤ）并阐明其工作原理；在此基础上，对其主要分体软钢棒阻尼器进行有限元分析和参数优化。结果表明:软钢棒阻尼器的性能与软钢棒参数和数量有关。在软钢棒参数选择上，为获得合适的刚度和更大的耗能能力，短长径比应较大，以2／3～5／6为最优；颈缩比应较小，取1／3～1／2为最优；高径比应适中，取5～6为最优。不同位移幅值下，软钢棒阻尼器性能良好，在两个方向均能提供稳定的耗能能力，耗能系数均超过2．2，等效阻尼比均超过0．36。当软钢棒阻尼器使用在ＦＯＳＲＣＤ中时，能够提供稳定的阻尼和良好的耗能能力。     

基于 ＹＯＬＯｖ3神经网络的城镇建筑参数获取及震害预测

随着经济社会的发展，城镇区域建筑的数量和结构类型在更新换代，抗震性能需进一步评价，而城镇建筑信息的高效获取是震害预测及抗震性能评估的前提。为提高建筑物信息获取方式的效率，该研究采用 ＹＯＬＯｖ3神经网络从建筑图像中识别建筑物参数，包括确定 ＹＯＬＯｖ3神经网络的训练参数，选取建筑图片进行 ＹＯＬＯｖ3神经网络训练，验证识别结果与实地调研数据的一致性；在此基础上，采用震害类比预测法对城镇建筑进行震害预测获得福州市某区域群体建筑震害矩阵。结果表明:建筑图片的训练结果较好，建筑参数识别结果和实际调研数据一致，该方法可实现城镇区域建筑信息的有效提取及群体建筑震害的准确预测。