Bender Elements在测试土样剪切波速中的应用

本文以作者在香港理工大学土木与结构工程系设计制作的一套BenderElements为例,介绍了BenderElements的原理、发展历史、应用范围、使用方法和注意事项等。BenderElements是由压电陶瓷材料制成的,在拉伸、压缩作用下,会产生正、负电荷,反过来,给它施加正、负电荷后,它又可产生弯曲振动,正是利用它的这一特性,将其作成接收和发射装置,来测试土样的剪切波速Vs。BenderElements在安装使用时,防水和静电屏蔽十分关键。Vs可在场地地震反应、液化判别、动力基础设计、检测地基改良效果等方面获得应用。震相识别的原则是接收信号的第一个峰值为到时。     

印度洋海啸灾害特点及其对工程防御的启示

印度洋海啸现场调查表明,海啸灾害不同于地震和洪水灾害。海啸通过高水位淹没、浪涌冲击对海边地势低平地区的房屋、道路、桥梁、机场、给排水、供电、通讯等设施以及车辆、船只造成严重破坏。海啸上岸后,由于巨大的冲力,将夹带一些破损建筑产生的固体漂浮物一同前进,破坏力更强。由于淹没、浪涌、冲毁建筑物压埋以及漂浮物冲击等综合作用,造成人员死亡率极高,所过之处,财产皆空。抗御海啸灾害的工程措施主要包括:合理规划(避让、削弱、分流、阻挡)和科学设计(潜在海啸灾害等级划分、结构性态决策、海啸荷载确定、抗海啸分析、构造设计)。     

由玉树地震结构震害看村镇房屋抗震

根据青海省玉树县7.1级地震后,结古镇的房屋震害调查资料,总结了不同类型结构的破坏比,结合典型震害案例,从抗震概念设计和抗震构造措施角度对村镇房屋的震害原因进行分析,提出了村镇房屋抗震设计存在的问题.最后根据村镇房屋震害特点,从技术和管理2个方面提出了相应的防范措施,以减小地震中的人员伤亡及经济损失.     

基于新视角的震害分析——以四川长宁6.0级地震为例

四川长宁6.0级地震发生后,作者第一时间前往地震现场,获得第一手震害资料。基于“散、脆、偏、单”评估法,对当地建筑物震害特点和成灾机理进行深入剖析,并提出整治措施。实际震害显示,当前我国城乡建筑亟待解决的问题是“散”和“脆”;学校建筑和底商结构在此次地震中仍表现出诸多抗震不利问题,集中体现在因填充墙布置不合理导致的“偏”;高层建筑主体结构虽在地震后保存完好,但填充墙破坏较重,修缮费用较高。震害调查结果警醒行业人员需围绕实际震害特点精准发力,优化结构概念设计,全面提升抗震能力,推动韧性城乡建设。     

高效数据分析方法及其在结构抗震实验中的应用

针对地震工程及结构抗震实验中得到的实验数据量大的特点,开发了高效率数据分析软件(Viban2．40)。软件的功能包括FFT谱分析、加窗、滤波分析、功率谱分析、传递函数分析、相干函数分析、倒频谱分析、功率谱分析、相关分析以及场地谱比分析等。软件的开发原则是：尽量以最少的输入参数得到最多的输出结果。软件Viban2．40的设计思想在于把Fortran语言和GLE(Grapgic Language Editor)绘图语言结合起来实现了分析和绘图一并完成,大大地提高了工作效率。软件Viban2．40尤其适合对批量数据进行分析和处理,它的优点是在同时完成计算分析和绘图时,减少了出错的概率。它将为今后地震工程和工程振动试验工作者提供强有力的帮助。最后给出了一个应用实例,软件Viban2．40在香港高层建筑模型抗震实验数据分析中的应用。     

强夯振动衰减规律及其对建筑安全性的影响

依托工程实例,对粉土场地强夯加固振动衰减规律及其对建筑物的影响开展试验研究,探讨了振动加速度与强夯能量、传播距离之间的关系,建立了2种能级夯击振动加速度衰减公式;提出了建筑物最小安全距离的确定方法及减轻强夯振动影响的工程措施。结果表明:强夯振动加速度峰值近似按指数函数衰减,且强夯能量越大,振动衰减速度越快;夯击振动卓越频率为8—10Hz,振源距对振动卓越频率影响不大;振源距达到50m时,2种能级的强夯振动对建筑物影响均可忽略不计。     

西南交通大学8m×10m地震模拟振动台运行对场地振动的影响分析

西南交通大学建成的8m×10m/160t振动台是目前国内规模最大的振动台,对其运行质量和振动影响进行评价具有示范效应。探讨该振动台振动影响的现场实验于2017年初展开,实测结果表明:该振动台在工作频段内受控性能很好,对地震动信号重现度很高;台面满载满负荷运行时实验室建筑基础10m以内地面振动加速度实测值不超过6.6gal,振动速度小于2mm/s,不会对实验室厂房及附属办公建筑的安全、使用舒适性及人们正常工作、生活造成不利影响。     

摆,油阻尼器减振的试验研究

高柔结构在地震或风荷载作用下会产生很大的振动，本文提出一种控制高柔结构振动的新方法－－摆、油阻尼器体系，并在振动台进行了模拟试验，结果表明：该方法可使结构振动位移幅值减小５０％，在试验中变换了体系的各有关参数，研究了摆长，质量比，碰击间隙对减振效果的影响，文中详细研究了油阻尼器的工作过程及减振机理，从理论上初步分析了摆，油阻尼器体系减振原因，提出了可供实际设计参考的方法和原则。     

Application of clan member signal method in structural damage detection

It is well known that in most cases, a reference is necessary for structural health diagnosis, and it is very difficult to obtain such a reference for a given structure. In this paper, a clan member signal method (CMSM) is proposed for use in structures consisting of groups (or clans) that have the same geometry, i.e., the same cross section and length, and identical boundary conditions. It is expected that signals measured on any undamaged member in a clan after an event could be used as a reference for any other members in the clan. To verify the applicability of the proposed method, a steel truss model is tested and the results show that the CMSM is very effective in detecting local damage in structures composed of identical slender members.     

用于结构健康诊断的动静结合法及其试验验证

介绍了一种用于梁式结构的健康诊断方法,该方法以具有较高测试精度的低阶模态参数和静力测试参数为损伤识别量,适用于本构相同的多个结构或构件的健康诊断.具体实施中只选取少量结构作为样本,对其进行静、动力的联合测试,以获得静力、动力参数间的数学回归关系,依此关系对其余的结构仅通过动力测试便可获得等效于静力加载法的健康诊断效果.以12个不同损伤程度的钢桁架结构为试验对象,对其静、动参数的相关性进行了研究.结果表明,桁架的静力刚度和一阶固有频率与桁架的损伤程度密切相关,二者可作为标识桁架损伤的静、动参数.静、动参数对桁架的损伤程度指示明确,规律是损伤越大,静、动参数值越小.采用最小二乘法建立了桁架静、动参数间数学关系式,说明梁式结构的静、动参数密切相关,动静结合法可行.