古建筑高台基对地震反应的影响

高台基是许多古建筑重要的组成部分,为了探讨高台基对结构地震反应的影响,本文以西安钟楼为研究对象,建立了台基与上部木结构共同作用的三维有限元模型,采用振型分解反应谱法进行了地震反应分析,得到了对结构进行地震反应分析时应取的振型数目,与不考虑高台基时的动力特性和地震反应做了对比,并对不同侧移刚度高台基的影响进行了分析．结果表明,古建筑高台基使萁上部结构的地震反应放大,地震反应分析必须考虑高台基的影响．     

光岳楼木结构动力特性及地震响应分析

文中以聊城市东昌府区光岳楼为例,将EL-Centro波、Taft波和人工波分别调幅成55gal、150gal、300gal作为地震激励三向输入光岳楼有限元模型中。通过模态分析,提取了光岳楼的前六阶频率和前三阶振型;通过模拟对光岳楼的地震响应分析,得到了光岳楼1、2层外金柱柱顶和3层金柱顶、4层柱顶的加速度、位移响应曲线。研究结果表明,光岳楼的前两阶振型以平动为主,第三阶开始以扭转为主;随着地震波激励的不断增大,模型的各层加速度响应、层间位移角和位移响应不断增大;柱础层、铺作层、榫卯节点均具有一定的抗震减震的作用。文中的研究为类似的木结构古建筑的抗震设计提供技术支撑。     

交通荷载作用下古建筑木结构柱顶水平速度计算研究

我国《古建筑防工业振动技术规范》中规定在对古建筑木结构进行评估时用古建筑木结构顶层柱顶容许水平振动速度作为评估参数,但在实际工程中,顶层柱顶的速度难以测试,而一层或二层等底层柱顶的水平振动速度通常比较容易测试.论文对交通荷载作用下古建筑木结构进行分析,将古建筑木结构简化为剪切悬臂杆模型,利用最小势能原理建立了结构的侧移形状函数,利用形状函数建立了交通荷载作用下古建筑木结构柱顶水平振动速度幅值和各层水平振动速度幅值转换关系;论文通过对光岳楼在地面交通激励作用下进行了现场测试,验证了古建筑木结构柱顶水平速度幅值计算方法,为木建筑木结构的安全性评估提供了快速方法.     

木材开裂成因研究综述

为了更好地解释木材开裂现象,基于国内外相关文献,从木材微观材性的角度对木材生长应力的释放、各向异性、含水梯度以及木材微观组织对外界气温变化的响应等几方面,对木材开裂成因的研究现状进行综述。木材开裂的微观本质在于细胞壁的破裂,而木材又受到木材树种、截取位置、树木高度、生长轮密度等因素的影响,使得木材内部易形成生长应力、干缩应力、干燥应力等残余应力,导致木材开裂。最后对树木纵向生长、木材材性本构关系、影响木材开裂环境因素等方面进行研究前景展望。     

基于应变模态参数的木梁损伤识别研究

为研究基于应变模态参数识别木梁损伤的方法,文中通过有限元软件ABAQUS建立不同损伤工况下的木梁模型进行模态分析,处理分析得到位移模态、应变模态及应变模态差曲线,以曲线的突变进行损伤定位识别。结果表明应变模态和应变模态差可识别出简支木梁的损伤,且识别精度高,与通过固有频率变化和位移模态的损伤识别相比,基于应变模态参数的损伤指标在梁损伤位置识别具有明显优势。     

行驶车辆对西安钟楼木结构微振动影响的试验研究

为考察西安钟楼盘道行驶车辆对钟楼木结构微振动的影响,以及为预测西安地铁二号线和六号线运营后列车振动对西安钟楼的影响提供依据,对西安钟楼进行了现场动力反应测试,建立了木结构振动分析模型并依据<古建筑防工业振动技术规范>对行驶车辆对钟楼木结构微振动的影响进行了评估.测试结果表明.不同时段钟楼木结构的振动水平差别较大;木结构顶部的振动水平较柱础的振动放大较明显,且木结构的水平振动速度在南北(SN)和东西(EW)两个方向的差别较大.分析结果表明;车流量和车速较大的时段木结构柱顶的振动速度超过了"古建筑防工业振动规范"振动速度的限值.最后,提出了一些必要的减振措施.     

振源传导桩隔振系统作用机理与性能

针对目前振动控制措施对轨道交通运营中低频振动的控制效果欠佳的问题,提出一种新型的减振措施——振源传导桩隔振系统。通过分析振源传导桩隔振系统的作用机理和结构布置,建立了振源传导桩隔振系统的数值模型,并以西安地铁二号线钟楼段为例进行参数分析,评价了该系统的减振性能。结果表明,振源传导桩系统具有良好的减振性能。隧道上方地面的振动速度和加速度随传导桩的桩长增加而显著降低。列车运营速度在22.22 m/s以下时,车速变化对系统隔振效果影响不大。车速大于22.22 m/s时,地面振动响应幅值明显随车速的提高而增大,应适当增加传导桩的桩长。     

基于双层Euler-Bernoulli梁理论的浮置板轨道隔振研究

为减少城市交通系统运行所衍生的低频振动对人体和建筑物的影响,改善浮置板的动力特性,提高其对低频振动的隔振效果是目前亟待解决的问题.基于双层Euler-Bernoulli梁理论,给出了浮置板轨道结构在移动荷载作用下的耦合动力学分析模型.通过双重Fourier变换将浮置板轨道系统在空间-时间域函数的微分方程转化波数-频率域函数的代数方程,求解频散曲线,分析荷载移动速度对频散特性的影响.然后使用围道积分法进行Fourier逆变换,将波数-频率域内动挠曲线位移解转换为空间-时间域内的解,求得浮置板轨道系统传递到基础的力,评价不同参数变化时浮置板的隔振范围和隔振性能.结果表明当荷载移动速度到达临界速度时,浮置板系统变形将趋向或处于失稳状态;在本文给出的浮置板单位长度质量、板下支承刚度和支承阻尼参数建议值范围内,对改善浮置板低频隔振性能效果显著.     

浮置板轨道结构类型比较及其隔振性能分析

基于双层Euler-Bernoulli梁理论,分别给出了连续现浇浮置板和轨枕板式预制浮置板轨道结构在移动荷载作用下的耦合动力学分析模型.通过Fourier变换在波数-频率域内求解频散曲线,采用围道积分法进行Fourier逆变换求得结构系统的振动响应,对两类浮置板的频散特性和隔振性能进行分析.结果表明,现浇浮置板轨道的截止频率略高于预制浮置板轨道截止频率,浮置板频散曲线的曲率与抗弯刚度成正比,预制浮置板的频散曲率基本为零.列车运行速度越高,浮置板轨道结构振动响应越大.当列车速度小于20 m/s时,速度增加对现浇浮置板响应影响并不明显,而预制浮置板振动幅值会明显增大.预制浮置板共振时结构中存在驻波,其共振幅值将大于现浇浮置板.当激励频率远离截止频率时,预制浮置板响应衰减较快,在高频激励下的响应幅值与连续现浇浮置板相差不大.     

完整及含裂隙岩石试件单轴压缩过程数值模拟

采用FLAC3D数值模拟程序对完整岩石试件及含有单一裂隙岩石试件在单轴压缩下的破坏过程进行数值模拟。结果揭示了完整岩石试件和含裂隙岩石试件破裂过程的发展规律,即岩石试件破坏一般分为3个阶段:压密阶段、微裂纹萌生阶段和扩展以及断裂破坏阶段。不同的是随着加载的进行,完整岩石试件的破坏过程首先出现一个应力集中区,最终形成一个倾斜的应力面,导致试件最后形成一个倾斜的破坏面;而含有裂隙的岩石试件的破坏过程是首先在裂隙的两端出现应力集中区,随后在裂隙的尖端产生裂纹并沿垂直裂隙方向发展贯通整个岩石试件。