A macroscopic approach for seismic damage transition within reinforced concrete wall–frame structures

The damage models proposed to date fail to identify the damage transition within one typical dual structural system, that is, wall–frame structures, under strong earthquakes. It's conceptually promising to combine a macroscopic global damage model physically with a simplified structural model that can characterize the interaction mechanism between the frame part and wall part of the structures. Thus, a macroscopic approach, with the integration of a macroscopic global damage model and a generalized shear–flexure coupled model, is proposed to have a closer insight into the damage transition within the wall–frame structures. The relation between the stiffness ratio and the ratio of vibration periods is established by introducing two stiffness‐based damage indicators and modal damage indexes. By this relation and the stiffness degradation in the frame part and wall part, the correlations between the modal damages, global damage, and the damages of the two parts are clarified. The combination of the damage indicators of the two parts with global damage is proved to be capable of capturing the damage transition during the dynamic redistribution of internal forces. The case study indicates that the damage predictions of the wall–frame structures are consistent with the interstory drift and proportions of failed components. The comparative study implies the efficiency of strengthening the link beams.     

单管柱与格构柱组合式支撑架体系的稳定性研究

针对湖州奥林匹克体育场中单管柱与格构柱组合式支撑架体系,采用有限元分析方法对该体系的整体失稳特点、立柱计算长度系数的取值进行了分析;然后对影响双层单跨非对称框架结构整体稳定性的柱顶不对称荷载、柱刚度比、梁柱线刚度比三个因素进行了深入的研究,得到了以上因素下单管柱及格构柱计算长度系数理论解的图表,可以直观地查看到计算长度系数随各相关参数的变化规律,以供技术人员选用。同时,通过实例的对比分析,验证了以上计算长度系数图表的准确性和合理性。     

新型全螺栓连接钢框架抗震性能试验研究

针对方钢管柱与H形钢梁难栓接的问题,提出了一种新型全螺栓连接方式。这种连接方式舍去传统螺栓连接的螺帽,由直接在柱壁相应位置的攻丝充当,然后通过高强度螺栓把钢梁和方钢管柱直接连接。为了研究新型全螺栓连接方式运用在钢框架上的抗震性能,按照1:2比例模型,分别制作了采用传统栓焊连接方式(KJ-1)和新型全螺栓连接方式(KJ-2)的单层单跨钢框架。通过低周往复加载试验,对比分析了两者的破坏现象、承载力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化以及延性等抗震性能。结果表明,KJ-2比KJ-1承载力提高了16.1%,延性增加了13.7%,耗能提高了9.5%;二者的刚度退化程度接近。总体而言,采用新型全螺栓连接钢框架的抗震性能稍优于采用传统栓焊连接的钢框架的抗震性能。     

型钢再生混凝土柱-钢筋再生混凝土梁节点研究--基于ABAQUS的抗震性能分析

近年来,地震、暴雨等自然灾害频发带来了财产损失和人员损伤,造成大量建筑毁坏,产生大量的建筑垃圾和废弃材料。因此,利用回收建筑材料并对其进行加工,形成再生混凝土能有效解决这一难题。目前,对再生混凝土构件及各种组合构件的力学性能研究已开始多年,但对再生混凝土框架组合结构的节点抗震性能研究较少。本文通过有限元软件ABAQUS研究分析型钢再生混凝土柱-钢筋再生混凝土梁框架边节点在不同再生混凝土取代率下的抗震性能。     

现浇箱梁满堂门式支架的构架方法及施工技术

本文结合工程实践,研究了现浇箱梁满堂门式支架的结构形式及设计方法,剖析了现浇箱梁满堂门式支架的施工工艺及关键技术要求,以期为桥梁建设行业提供参考。     

长耗能梁-偏心支撑机制对中心支撑钢框架结构抗震性能的影响

为研究地震作用下人字形中心支撑钢框架结构因支撑的部分失效导致的长耗能梁-偏心支撑机制对结构抗震性能的影响,基于ABAQUS建立了6层人字形中心支撑钢框架结构数值模型,开展了增量动力分析与易损性分析,对比了考虑与不考虑长耗能梁-偏心支撑机制时结构抗倒塌性能的差异,分析了结构的损伤演化过程。结果表明:长耗能梁-偏心机制改变了结构的失效过程,抑制了薄弱层的产生与发展,对结构抗震性能具有显著影响,算例结构的倒塌富余度提高20%以上; 梁的抗弯刚度对长耗能梁-偏心支撑机制具有一定影响,较大的刚度将不利于该机制的形成,降低了结构的抗倒塌能力; 在人字形中心支撑钢框架结构体系的设计与分析中,宜考虑长耗能梁-偏心支撑机制,否则将低估结构的抗倒塌性能。     

PC隔震框架预制单元拆分及整体结构地震损伤分析

为研究不同预制单元拆分方式对装配式混凝土(PC)隔震框架抗震性能的影响,考虑预制构件节点拼接位置的不同,选取了3种PC隔震框架预制构件的拆分方式,即梁柱节点与梁柱整体预制的拆分方式1、多层柱与节点整体预制的拆分方式2以及传统梁柱节点区后浇的拆分方式3。利用有限元软件ABAQUS分别建立了采用3种不同拆分方式的5层装配式隔震框架PCIF-1,PCIF-2,PCIF-3及对应的现浇隔震框架RCIF,并对地震作用下结构变形、层间位移角和结构损伤耗能等进行了对比分析。结果表明:相较现浇结构,装配式结构刚度较弱,罕遇地震作用下,装配式隔震框架层间位移和隔震支座变形增大,上部结构损伤更为严重,隔震层损伤略微增加; 不同拆分方式下,装配式隔震框架损伤程度和位置分布不同,现浇结构集中于底层柱端,装配式结构连接界面处较为薄弱,应力较大; 采用拆分方式1,2的装配式隔震框架PCIF-1和PCIF-2均满足抗震需求,受力性能良好; 综合考虑结构受力和施工方便,建议采用拆分方式1对装配式隔震框架进行预制构件拆分。     

卷积神经网络在结构损伤诊断中的应用

对卷积神经网络(CNN)在工程结构损伤诊断中的应用进行了深入探讨; 以多层框架结构节点损伤位置的识别问题为研究对象,构建了可以直接从结构动力反应信号中进行学习并完成分类诊断的基于原始信号和傅里叶频域信息的一维卷积神经网络模型和基于小波变换数据的二维卷积神经网络模型; 从输入数据样本类别、训练时间、预测准确率、浅层与深层卷积神经网络以及不同损伤程度的影响等多方面进行了研究。结果表明:卷积神经网络能从结构动力反应信息中有效提取结构的损伤特征,且具有很高的识别精度; 相比直接用加速度反应样本,使用傅里叶变换后的频域数据作为训练样本能使CNN的收敛速度更快、更稳定,并且深层CNN的性能要好于浅层CNN; 将卷积神经网络用于工程结构损伤诊断具有可行性,特别是在大数据处理和解决复杂问题能力方面与其他传统诊断方法相比有很大优势,应用前景广阔。     

振动压路机机架结构强度试验研究

本文利用机械结构应力分析方法,对YZ10型振动压路机机架进行了结构强度试验,并进行了数据处理和分析,得出了机架结构的应力分布。最后利用SAP5有限元分析程序,验证了试验分析方法和结果的正确性。为今后大中型振动压路机的设计提供了依据。     

正交预应力系杆空间刚架人行天桥的设计

介绍了路口人行天桥采用的正交预应力系杆空间刚架的特征、静动力分析和结构设计.用系杆对整个刚架施加预应力,用支座使空间刚架实现完全对称、减震、消能,经体系转换,将分段预制的构件组成空间刚架.采用空间梁单元建模,进行了自振频率核算及地震力计算,并进行了截面、岔口区域及刚架角隅的设计,可供同类设计时参考.