钢弹簧浮置板道床在西安地铁中减振效果分析

西安地铁二号线绕行通过西安钟楼,为降低地铁长期运营对钟楼的振动影响,在钟楼段采用钢弹簧浮置板道床进行减振。主要以地铁二号线运行影响下对钟楼的振动监测数据为基础,通过对钢弹簧浮置板道床段和普通道床段的振动实测值比较与分析,得出隧道内减振段和普通段的振动差异,以此评价钢弹簧浮置板道床在地铁应用中的减振效果。     

基于能量法的浮置基础减振系统解析模型

在设计浮置基础减振系统时,需要确定减振系统的力学参数、减振器个数及其布置形式等.虽然以有限元方法建立的实体模型比解析模型更准确,但在没有初始设计的情况下建立有限元模型所耗费的工作量过大,解析模型可以更快的获得较好的初始参数,为浮置基础减振系统的优化设计提供依据.文中基于能量法并结合Lagrange运动方程提出了由弹性构...     

自复位浮置物隔震系统的动力试验与数值分析

提出了一种自复位浮置物隔震系统,该系统采用双层正交导轨隔离水平地震,并通过预拉弹簧绳实现自复位。考虑系统摩擦与弹簧绳刚度,建立了自复位浮置物隔震系统的理论模型,完成了不同工况下的隔震系统振动台试验,结果表明输入地震波的加速度峰值越高,隔震系统的隔震率也会相应提升。在输入地震波加速度峰值为0.15、0.2、0.4、0.62 g时,隔震系统平均隔震率分别为50%、58%、75%、82%。在相同峰值的地震波及楼面波地震动输入下,隔震系统均具有良好的隔震效果且能够实现系统自复位。最后建立了浮置物隔震支座-浮置物体系的有限元模型,验证了隔震系统理论模型的有效性。     

PVA-ECC加固桥墩抗震性能试验与数值研究

为了全面研究工程水泥基复合材料（ECC）加固桥墩的抗震性能,对采用聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料（PVA-ECC）加固的桥墩进行了拟静力试验。并基于有限元分析软件OpenSees建立了数值模型,通过对比数值模拟结果与试验结果,验证有限元分析的有效性,在此基础上对PVA-ECC加固桥墩进行数值参数分析,探讨轴压比、新旧材料厚径比及体积配箍率变化对桥墩抗震性能的影响规律。结果表明:数值模拟的滞回曲线与骨架曲线和试验基本吻合;与普通混凝土桥墩相比,新旧材料厚径比为0.10时,即可获得优异的延性性能,ECC加固的桥墩变形性能显著提升,极限位移提高,滞回曲线更加饱满,抗震性能更加优异。对于高轴压比情况,为了确保ECC加固桥墩的延性性能,应根据实际情况增加新旧材料厚径比;ECC材料可部分替代箍筋作用,适用于箍筋配置不足的桥墩加固,PVA-ECC具有较好的工程抗震加固的作用。     

纯弯荷载下厚型钢结构防火涂层破损的试验研究和数值分析

厚型钢结构防火涂层因其耐火性好、性能稳定而成为最常用的防火保护形式之一,但厚型防火涂层易在地震和冲击等作用下发生破损和脱落,这将影响钢结构的抗火性能。为了认识厚型钢结构防火涂层的破损模式,本文对涂有厚型防火涂料的钢板件进行了纯弯荷载试验,运用有限元分析软件AN SY S对试验全过程进行了模拟分析,并与试验结果相对比。结果表明：受弯构件压区涂层的破损模式主要为涂层-钢板界面破损,拉区涂层的破损模式与涂层厚度有关,当涂层厚度较薄时,主要为涂层内部拉裂,涂层厚度较厚时,主要为涂层-钢板界面破损;涂层厚度越厚,界面破损出现得越早;若在涂层上贴置应变片,会使涂层的界面裂缝和横向裂缝提早出现。     

锥形形状记忆合金阻尼器性能分析与试验研究

本文对一种新型形状记忆合金阻尼器——锥形形状记忆合金阻尼器的性能进行了数值分析和试验研究。基于形状记忆合金的超弹性双线型本构模型,利用非线性有限元方法分析了锥形形状记忆合金阻尼器的滞回性能,并且用大型能用程序ANSYS进行了验证,得出锥形形状记忆合金阻尼器的滞回模型可简化为分段线性滞回模型,试验包括形状记忆合金丝的本构试验、疲劳试验阳阻尼器的性能试验．试验结果与数值分析结果基本吻合,形状记忆合金表现出良好的超弹性。     

新型滑移隔震结构模型的振动台试验研究

利用实体软钢棒作为消能限位装置,将一种摩擦性能优良的二硫化钼材料作为隔震支座的滑移材料,提出并制作了一种可以应用于框架结构既能隔震又可以消能的新型摩擦滑移隔震装置。探讨了其设计方法和应用方法,并对安装了该新型摩擦滑移隔震装置的一相似比为1:5的5层框架结构模型进行了振动台试验,测试了框架结构在单向地震波作用下的地震反应规律,分析了摩擦滑移隔震结构的加速度反应、层间剪力反应、隔震层滑移量及隔震层剪力的变化规律。结果表明:一般情况下当设防烈度为8度,Ⅱ类场地时,该隔震结构的加速度响应可降低50%左右,层间剪力响应可降低50%左右,减震效果比较明显。另外,只要确定合理的构造方案和实施方案,这种新型摩擦滑移隔震装置就能满足框架结构的隔震减震要求,可应用于实际工程结构中。     

新型多级隔震装置试验及最优参数分析

基于橡胶支座和滑板支座的水平力学性能,开发了一种新型多级隔震装置并介绍了该装置的组成、运动状态及力学模型。为了验证多级隔震装置在多水准地震作用下具有多级刚度的特性,设计了一幢相似比为1/10的四层混凝土框架结构,并根据结构模型设计了四套多级隔震装置进行了新型多级隔震结构振动台试验。试验与模拟结果表明:新型多级隔震装置隔震性能良好且在不同水准地震作用下能表现出多级抗震性能,相较于普通隔震装置,在大震下能较好的控制隔震层位移。针对不同多级隔震结构给出了多级隔震装置的最优参数的筛选流程,并基于某实际工程通过筛选流程选取了装置的最优参数。     

基础隔震层钢螺旋弹簧软碰撞限位实验研究

设计制作了基础隔震软碰撞限位实验模型与3种类型的钢螺旋弹簧限位器,给出了实测的限位器力学特性参数。进行9种工况的振动台模型实验,分析实验数据得出了软碰撞限位器参数对结构反应的影响规律,优选出了适用于本隔震实验模型的软碰撞限位工况。     

Experimental investigation on the seismic response of a steel liquid storage tank equipped with floating roof by shaking table tests

In this paper, the effectiveness of the base isolation on steel storage tanks has been investigated through numerical models and then checked by shaking table tests on a reduced scale (1:14) model of a real steel tank, typically used in petrochemical plants. In the experimental campaign the floating roof has also been taken into account. The tests have been performed on the physical model both in fixed and isolated base configurations; in particular two alternative base isolation systems have been used: high‐damping rubber bearings devices and sliding isolators with elasto‐plastic dampers. Finally, a comparison between experimental and numerical results has also been performed. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Shaking table test and numerical analysis of a 1：12 scale model of a special concentrically braced steel frame with pinned connections

<正>This paper describes shaking table tests of a 1:12 scale model of a special concentrically braced steel frame with pinned connections,which was fabricated according to a one-bay braced frame selected from a typical main factory building of a large thermal power plant.In order to investigate the seismic performance of this type of structure,several ground motion accelerations with different levels for seismic intensityⅧ,based on the Chinese Code for Seismic Design of Buildings,were selected to excite the model.The results show that the design methods of the members and the connections are adequate and that the structural system will perform well in regions of high seismicity.In addition to the tests,numerical simulations were also conducted and the results showed good agreement with the test results.Thus,the numerical model is shown to be accurate and the beam element can be used to model this structural system.     

新型抗震支吊架振动台试验研究

在地震作用下,抗震支吊架理应保障建筑机电工程设施和管道系统均具备良好的服役性能。因此,对抗震支吊架的抗震性能进行检测至关重要。本文以某典型地下室抗震支吊架为对象开展了顺管向地震模拟振动台试验,通过多工况试验对比分析了不同支吊架的位移和加速度的地震响应。试验结果表明:抗震支吊架显著降低了管道位移,减振率最高可达到96%,但对于加速度响应的抑制作用较小。易损性分析表明:采用成品支吊架时,管道系统在遭受相当于设防烈度的地震作用时会发生严重损伤,而采用抗震支吊架的管道系统能够保全其功能。     

新型钢筋搭接灌浆套筒节点力学性能试验及有限元分析

对一种新型钢筋搭接灌浆套筒节点进行了力学性能试验研究和有限元分析。共设计了9组节点试件,变化的参数包括:搭接长度和钢筋直径、套筒壁厚和套筒端部约束方式。通过试验研究得出:套筒壁厚对灌浆料的约束作用较大,壁厚不宜小于5mm;套筒端部不做处理时节点的连接效果更好。基于试验结果采用ABAQUS软件进行了有限元补充分析,通过对比验证了有限元模型各个假设和本构模型取值的合理性。本研究以期为装配式混凝土结构的钢筋连接研究提供参考。     

适用于村镇房屋的新型摩擦摆隔震性能试验研究

针对村镇房屋隔震设施薄弱的问题,本着低成本、易施工的原则,设计了一种玄武岩纤维混凝土材料的摩擦摆隔震支座。将该新型支座与传统钢制摩擦摆支座进行拟静力试验,研究了该新型支座在相同的竖向荷载作用,不同频率下的干摩擦和润滑摩擦两种工况的支座的滞回性能,得出了该新型支座的基本力学性能,通过利用SAP2000有限元模型对采用该新型支座的隔震结构进行了动力时程分析,并且将该新型支座与传统钢制摩擦摆支座在滞回性能、构造方式和经济性三方面进行对比分析。结果表明:玄武岩纤维混凝土摩擦摆支座的滞回性能略低于钢制摩擦摆支座滞回性能,该支座隔震效果显著且易模性好,便于施工,造价低廉,适用于低层村镇房屋隔震设计与施工。     

足尺钢框架振动台试验及动力弹塑性数值模拟

本文通过有限元分析程序OpenSees对一足尺四层钢框架结构进行静力及动力弹塑性分析,结构构件采用自由度较少的纤维模型模拟。在振动台试验之前,预测足尺钢框架结构连续在小震、中震及大震作用下的响应,将预测分析结果与振动台试验结果进行对比,结果显示该数值模拟方法能很好地反映结构的弹塑性行为及破坏机制,准确预测结构的地震响应及大震下结构倒塌时间。这进一步说明基于纤维模型的整体结构弹塑性分析方法,由于自由度数少,适用于整体结构抗震分析。     

Shake table test and numerical study of self‐centering steel frame with SMA braces

Given their excellent self‐centering and energy‐dissipating capabilities, superelastic shape memory alloys (SMAs) become an emerging structural material in the field of earthquake engineering. This paper presents experimental and numerical studies on a scaled self‐centering steel frame with novel SMA braces (SMAB), which utilize superelastic Ni–Ti wires. The braces were fabricated and cyclically characterized before their installation in a two‐story one‐bay steel frame. The equivalent viscous damping ratio and ‘post‐yield’ stiffness ratio of the tested braces are around 5% and 0.15, respectively. In particular, the frame was seismically designed with nearly all pin connections, including the pinned column bases. To assess the seismic performance of the SMA braced frame (SMABF), a series of shake table tests were conducted, in which the SMABF was subjected to ground motions with incremental seismic intensity levels. No repair or replacement of structural members was performed during the entire series of tests. Experimental results showed that the SMAB could withstand several strong earthquakes with very limited capacity degradation. Thanks to the self‐centering capacity and pin‐connection design, the steel frame was subjected to limited damage and zero residual deformation even if the peak interstory drift ratio exceeded 2%. Good agreement was found between the experimental results and numerical simulations. The current study validates the prospect of using SMAB as a standalone seismic‐resisting component in critical building structures when high seismic performance or earthquake resilience is desirable under moderate and strong earthquakes. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.