地震动空间变化效应对大跨度桁架拱反应的影响

研究地震动空间变化效应对实际的大跨度桁架拱结构地震反应的影响,进行了空间变化地震动激励下结构反应的详细数值模拟。考虑了由行波效应、部分相干效应和局部场地效应引起的地震动空间变化。分析了地震动不同行波波速、相干损失和局部场地条件对结构地震反应的影响。在数值计算中,基于经验相干损失函数和《建筑抗震设计规范》定义的反应谱模拟了空间变化地震动。研究结果表明,引起地震动空间变化的每一个因素对桁架拱结构的反应都有重要的影响,在分析中忽略地震动空间变化效应可能低估该类结构的地震反应。为了准确评估结构反应并更好地进行大跨度桁架拱结构的抗震设计,模拟可靠的空间变化地震动十分必要。所获得的结果可为桁架拱结构的实际设计提供参考。     

非平整场地上输电塔-线体系在多点激励下的地震反应

在以往的大地震中输电塔的破坏时有发生,输电塔倒塌的部分原因是由于相邻塔在地震动多点激励下异相振动产生的导线拉力引起。本文考虑导线的几何非线性,建立了输电塔-线体系三维有限元模型,分析了非平整场地上的结构体系在地震动纵向多点激励下的反应。基于经验相干函数和修正金井清功率谱密度函数模型模拟了空间变化地震动,分别考察了地震波视波速和相干损失对于结构体系地震反应的影响。结果表明,假定地震动一致激励不能准确评估结构体系的反应,地震动空间变化效应放大了输电塔和导线的地震反应,在强震作用下,忽略地震动的空间变化会严重低估输电塔-线体系的反应。     

混凝土结构中PZT传感器的多功能性分析及应用

针对混凝土结构被动监测中的压电陶瓷(也称锆钛酸铅,Pb-based lead zirconium titanate,简称PZT)传感器信号的多功能特性,提出了PZT传感器不同用途信号的提取方法。根据不同功能信号的频率范围差异,通过小波Mallat分解,得到用于反映结构整体动态信息的振动信号以及局部断裂破坏引起的声发射信号,通过与加速度传感器和声发射传感器信号比较,验证了提取方法的正确性,并将该方法应用到钢筋混凝土框剪结构模型地震破坏试验的实时监测中。试验结果表明,应用该方法提取到的振动信号能准确测得结构主频率等结构的动态信息,声发射信号部分能清楚捕捉局部损伤引起的能量释放情况。应用该方法可准确提取出结构的振动信号和声发射信号,利用同一PZT传感器能够实时评估和监测结构的整体动态特性和局部损伤状况。     

基于模态参数指标的空心板梁桥铰缝损伤对比研究

模态参数反映结构动力特性，基于模态参数的损伤指标能反映结构动力特性的变化，可用于桥梁结构损伤识别。以模态参数构成的损伤指标众多，每个损伤指标通过自身的变化来识别损伤，但难以用统一标准对不同损伤指标的识别效果进行量化对比。针对空心板梁桥的铰缝损伤，提出一致性量化指标，从数据层面定量描述指标的损伤指示效果，便于各类损伤指标的对比和应用。首先根据模态参数损伤指标，构造一致性量化指标，定量描述不同损伤指标的识别效果；然后建立空心板梁桥及其铰缝损伤的有限元实体模型，模拟3种不同铰缝位置处的损伤工况，对每处损伤分别设置6种不同损伤程度；最后应用一致性量化指标对比各损伤指标的识别性能，总结不同工况下各损伤指标识别效果的变化规律。分析表明，一致性量化指标能够在不同工况下定量描述不同损伤指标的识别效果。