液化地基中群桩基础地震响应分析

可液化地基中桩基础地震响应分析一直是岩土工程抗震研究的热点和难点。针对这一问题,采用砂土液化大变形统一本构模型来描述可液化地基土体的应力应变关系,建立了一个3×5的群桩三维计算模型,采用三维弹塑性有限元动力时程分析,将地基、群桩基础和上部结构作为一个系统研究群桩基础的地震动响应规律,重点关注桩与土的运动相互作用以及水平方向的弯矩在地震荷载作用下的分配情况。结果表明可液化地基中桩基础的弯矩受桩与土运动相互作用影响显著;不同桩的弯矩最大值不同,角桩最大,边桩次之,中心桩最小;弯矩最大值出现的位置不相同,角桩和边桩弯矩最大值出现在上部非液化层与液化层界面处,中心桩弯矩最大值出现在桩头处。     

液化场地超高层建筑群桩基础动力响应试验研究

进行液化地基–群桩–超高层建筑相互作用体系的振动台试验,再现饱和砂土地基液化诱发的结构体系侧向大变形的震害现象。通过试验,研究相互作用体系下地基液化、体系侧向大变形前后群桩基础的动力响应,对地基超孔隙水压力、群桩体系的基频、阻尼比、桩身应变、桩底接触压力和桩顶位移进行计算和分析。得到的规律主要有:群桩内外超孔隙水压力变化过程存在差异;随着激励峰值的提高,砂土层达到液化条件,群桩体系的频率降低、阻尼比增大;桩基的动力响应与地震波加速度峰值和频谱特性均有关;桩身应变变化量峰值沿桩身向上逐渐增大,桩顶裂缝多;不同地震波激励下,桩顶位移响应规律差异较大;承台两端角桩在地震波激励过程中表现出明显的一拉一压现象,揭示了结构体系大变形的根本原因。提出:提高群桩的抗压拔性能、改善地基的液化条件可提升超高层建筑–群桩体系的抗震能力。研究结果对超高层建筑–群桩体系抗震研究及防灾减灾具有重要意义。     

非液化土-群桩基础-结构体系相互作用动力响应振动台试验研究

为深入研究非液化场地中桩-结构体系地震响应和土-结构动力相互作用问题,进行了含有一定深度的松砂层非液化场地土-结构体系动力相互作用大型振动台试验,分析非液化场地和群桩基础的加速度地震响应特征,并对土体侧向变形规律以及桩基弯矩分布进行了分析。结果表明：当输入0.05g拍波时,土体与桩基对加速度反应表现出放大作用,且距离结构较远处土体对加速度放大作用更加明显;当输入0.3g汶川地震卧龙台地震记录时,加速度只在远离桩基的土体中加速度反应有一定放大;桩身最大弯矩均超过60N·m,并且桩基弯矩幅值呈现出桩顶弯矩小(靠近桩顶处)、下部弯矩大(靠近桩端处)的规律,且在土层交界面附近弯矩存在突变;上部结构加速度反应自上而下有一定程度的减小,地震动Arias强度值减小明显,刚性场地上的结构地震动Arias强度是位于土体上结构的3~4倍,说明土体的耗能作用明显。     

软土地基刚性桩复合地基动力离心模型试验

采用离心机-振动台系统对饱和软土地基中连续地震作用下上部结构-性桩复合地基体系的抗震问题开展试验研究。试验分析了结构和基础模型在水平输入地震作用下的加速度、位移以及桩身应变等响应规律。结果表明,基础板与桩顶之间设置砂垫层利于削弱传递到上部结构的水平地震力作用,发生较大地震时能有效减小上部结构的加速度响应;地震结束时基础瞬时沉降随地震强度增加而增大,但震后长期再固结沉降随地震强度变化不大;受周围土体地震软化行为影响,群桩荷载分担比例在震后有所降低;桩身峰值弯矩沿桩长分布形式明显不同于传统桩基础,且弯矩峰值较常规桩基减小不少。     

液化场地群桩基础地震反应离心机试验及损伤数值模型研究

地基液化导致桩基础破坏是地震中建筑物和公共基础设施震害的主要原因。开展离心机振动台试验探究液化场地中直、斜群桩基础地震反应，并建立动静耦合边界非线性砂土液化大变形桩基塑性损伤有限元数值模型，进行地震作用下群桩基础的塑性反应分析。研究结果表明：地震作用下，地基土液化最先出现在群桩基础周围的地基土表面处，随着地震动峰值加速度的增大，液化范围逐渐向地基深处和桩基础两侧发展；群桩基础的动弯矩在桩底、地基土表面、承台嵌固位置较大；直群桩基础桩身变形较大位置出现在桩底部和地基土表面位置处，斜群桩变形较大位置则出现在桩身中间处；地基土超孔压比在地基浅层最大，并随输入地震动峰值增大而增大；地基土受地震动影响产生液化的同时，会在桩周20倍桩径范围内产生地基隆起，远桩区域产生地基震陷；地震作用下，直、斜群桩受压损伤较小，受拉损伤严重，0.3 g强震工况直、斜群桩桩底受拉破坏。     

结构-群桩基础地震响应离心振动台模型试验

为研究桥梁群桩基础的大质量承台和外露桩基对桩-土动力相互作用效应的影响,分别对低承台（与土接触）和高承台群桩基础进行了离心振动台模型试验。试验中地基土采用了黏质粉土,上部结构简化为质点和杆构件,基础形式包括单桩和群桩。为模拟地震剪切波作用下土层运动效应,采用叠环式层状剪切箱实现土体的层状自由剪切,箱内壁设置橡胶膜以消除边界反射效应。在加速度为5.0g的离心环境中,选取Chi-Chi地震波作为基底激励输入,在不同输入峰值加速度下,分析了结构-群桩基础的地震响应。试验结果表明：与低承台群桩基础相比,高承台形成的群桩外露会增加上部结构和承台的惯性效应,改变桩身峰值弯矩的分布,表现为承台与桩接触处的桩身峰值弯矩下降,但桩身最大峰值弯矩改变较小。     

群桩基础水平动力响应简化边界元频域解答

在水平振动或地震作用下,建立圆形桩与土的动力相互作用简化边界元模型,采用动力相互作用因子对群桩基础顶部的惯性响应和运动响应进行分析。桩身运动方程考虑了群桩动力相互作用以及由土体位移引起的被动桩效应,得到了频域内固定群桩基础顶部的水平动力响应的弹性解答。结果表明,简化边界元模型通过土体位移系数,考虑了沿桩身长度方向的土体相互作用,较为准确地得到了桩身运动弯矩,将其运用到群桩基础的计算中,可以用于评估动力作用下群桩基础的桩顶水平阻抗和桩土运动响应。     

可液化土中单桩地震响应的离心机试验研究

通过离心机动力模型试验,观测了饱和砂土层中单桩-上部结构在强震中的反应,并通过数值方法导出了桩土水平相对位移和侧向土阻力的演变。研究结果表明:强震下饱和砂土中孔压增长较快,孔压的增长减弱了土阻力及桩身内力,同时使桩基础的竖向承载力降低;砂土接近液化时,桩基础失去大部分承载力,上部结构沉降严重。本研究加深了对砂土液化过程中的桩–土动力相互作用机理的理解,有助于建立液化土中桩基抗震设计方法。     

基于振动台模型试验的管桩-土-上部结构体系的地震响应试验研究

通过管桩振动台模型试脸,研究了地震作用下单桩基础结构体系的上部结构加速度放大系数、桩顶最大剪力和最大倾覆弯矩响应幅值的分布规律及其影响因素。研究表明,管桩结构体系的各种地震响应不仅与输入的加速度幅值有关,不同的上部结构和场地的动力特性也影响管桩基础地震响应幅值的变化趋势;坚硬场地上结构的地震反应与结构有关,软弱场地上结构的地震响应与场地有关;实际桩-土-上部结构体系不是一个简单结构,必须整体考虑上部和下部结构的动力特性。     

土–桩基–核岛体系动力相互作用振动台试验及数值模拟

利用振动台试验研究了土–桩基–核岛体系动力反应规律,分析了桩身内力分布特征、变形规律和桩身破坏模式。试验结果表明:输入不同幅值的地震动时土层与桩基础结构均出现加速度放大情况,其中远离结构自由场放大系数峰值出现土层表面,桩间土层放大系数峰值出现在土层中部,表明桩基础对土层加速度放大情况有一定影响;桩身在中部出现加速度放大峰值后在靠近承台位置出现减小,表明上部结构对桩身加速度放大分布有显著影响。桩身剪力在桩-承台连接处最大并随深度增加而减小,弯矩在桩顶部及中上部位置较大。桩-承台连接处、桩中部(约6倍桩径)为桩身薄弱环节,破坏形式为拉伸剪切破坏及弯曲破坏。群桩各桩的破坏顺序为沿振动方向一侧边桩先出现破坏并引起中部角桩破坏,后中桩破坏,另一侧边桩最后破坏。水平地震荷载作用下群桩的可能破坏机制是沿振动方向的边桩由于受桩周土的约束较弱、最先受到地震的作用,更容易先发生破坏,并引起其它位置的桩发生破坏。     

教学体系国际化程度评价方法研究

阐述了建立立足于中国特色的国际化课程体系的必要性,提出了基于多指标的课程体系综合评价系统,最后利用该评价系统对哈尔滨工业大学道路工程专业课程体系的国际化程度进行了评价,分析了优势和不足。     

节水产品管理模式与标准体系

节水产品管理历史和现状 1992年．建设部为加强对城市房屋便器水箱质量和应用的监督管理,节约用水,根据《城市节约用水管理规定》．以第十七号建设部部令方式发布《城市房屋便器水箱应用监督管理办法》,直接管理推广具体的节水产品。     

蓄冰系统优化控制算法

在分析蓄冰系统优化控制的基础上，提出了基于专家系统的新方法。该算法的数学基础是运筹学的目标规划，通过一系列简化而成为一个整数规划问题，进而提出标准运行模式的概念，并由专家系统方法建立外温等影响热负荷的因素与标准运行模式的对应关系，这个关系是统计的和动态的。     

电池储能系统火灾预警与灭火系统设计

基于某梯次电池储能系统实际工程项目需求,结合电池热失控机理,提出了基于VOC、可燃气体、温度、烟雾等的多级预警系统及分级预警策略,对电池进行全周期、连续性监测,确保快速有效地检测出电池热失控状态,实现灭火系统的早期介入。在传统的七氟丙烷灭火系统基础上,增加水喷淋灭火系统,确保能够有效扑灭火灾。以退役磷酸铁锂电芯热失控为例验证了该系统的有效性。     

TUBIS^ TM系统

文章介绍了Optiam公司建立的TUBIS^TM系统。它可成功地用于燃气输配管道网络等基础设施维护管理和风险管理。     

公路隧道的自动喷水灭火系统和火灾探测系统

公路隧道火灾不仅影响隧道的结构和系统 ,而且影响隧道中行驶的车辆。公路隧道火灾均由车辆及其所使用的汽油、车上货物及杂物所引发。这会造成严重的隧道损坏和人身伤亡 ,以至于隧道管理系统和操作设备无法控制住车辆火灾。因此 ,尽管每个国家对隧道安全、紧急救援行动及隧道安全标准都有自己的基本看法 ,但还是有必要使世界各国在地下建筑结构 ,尤其是在火灾、安全、通风及火灾探测等方面达成统一的意见。公路隧道自动喷水灭火系统世界公路协会 (PIARC)分别在悉尼 (1983年 )、布鲁塞尔 (1987年 )和蒙特利尔 (1995年 )世界公路大会上的三…     

Designing an expert system for real-time reservoir system operation

Significant progress has been made recently in the design of optimization models to mimic the decision making process of reservoir operators. Several of these models for real-time, short term reservoir system operation are described. The models include: an optimization model constructed specifically for a multi-reservoir, multipurpose system in Kentucky; a goal programming model that requires less information than most other models yet may yield equivalent or better results; a chance constrained model that explicitly considers errors in streamflow forecasts in the operating environment; and a balancing model that uses cumulative distribution functions to maintain a balance between storage, release, and any other characteristic of the operation. Each model is briefly described and comparisons between models are made. These models represent the initial development of an expert system for real-time reservoir system operation.     

保温墙体节能体系研究

对墙体的保温体系的现状作了一个系统分析,并对各种保温体系的特点进行了评价,在此基础上,提出了建筑墙体节能的评价体系,为相关的专业人士进行决策提供依据。     

Lightning protection decision system (an expert system)

Expert systems are fast becoming the leading branch of artificial intelligence technology. An expert system tool, ‘The Deciding Factor’, was investigated for use in building a Lightning protection decision system, an expert system for structures. The system described in this paper is a diagnostic expert system, developed for IBM PCs. There are a number of factors affecting the risk of the structure being struck by lightning and consequential effects of a stroke, which are capable of assessment. National Building Code of India has specified some judgemental and heuristic rules to combine these factors. The system was developed to model this expertise and to provide consultation to the user. This paper addresses the issue of knowledge engineering and demonstrates the ease with which the ‘knowledge engineer’ himself can build the systems with the use of an expert system shell.