密肋复合墙板等效弹性常数计算方法研究

为了解决密肋复合墙板材性复杂 ,弹性常数不易确定的问题 ,通过对墙板构造的分析 ,按照截面上混凝土含量不变的原则 ,经二次单向纤维加强 ,将密肋复合墙板等效为正交各向异性的纤维加强复合材料 ,建立了墙板的复合材料力学模型 ,提出了墙板弹性常数的理论计算公式 ,在此基础上进一步将等效墙板简化为各向同性模型 ,提出实用弹性常数计算方法 。

密肋复合墙板框格与填充块相互作用机理研究

为了研究密肋复合墙板中框格与填充块间的相互作用机理,进行了5个框格单元的单调加载试验,讨论了框格单元的破坏过程及破坏特征,试验表明:填充块的作用可等效为铰接于框格的对角斜压杆.基于弹性地基梁理论提出了斜压杆等效宽度计算方法及强度、刚度的计算公式.计算表明:简化模型能够较好地模拟框格单元在弹性阶段的受力性能,为进行复合墙板的受力分析及设计提供理论基础.

地震动特性对隔震结构弹塑性位移反应谱的影响研究

根据特定震源机制、震级、断层距和场地条件选取69条地震动记录并进行分组,利用Nspectra软件计算隔震结构的弹塑性位移反应谱,分析断层距、场地条件、震级、阻尼比对弹塑性位移谱的影响,探讨隔震层的力学参数对地震能量耗散的影响。研究结果表明:相较于远场,处于近场的隔震结构最为不利,隔震层位移谱值受场地条件、地震加速度和速度大小影响较大;随着断层距的增大,位移谱值衰减较快,且在软土场地中隔震层的位移谱值衰减幅度大于硬土场地;地震震级大小对位移谱形状的影响不明显,但能够使隔震层的位移谱值产生整体缩放效应;阻尼比在小于0.4的范围内,隔震层在不同地震动特性作用下位移谱值差别较大,但在大于0.4以后,位移谱值及谱形基本趋于一致;屈服力较小(恢复力/重力小于等于1)的隔震层随自振周期增大其耗能性能更加突出。

钢筋混凝土圆形单柱桥墩粒子群延性抗震优化

为了优化钢筋混凝土桥墩结构抗震设计,采用粒子群优化算法和反应谱分析方法,以截面特性和配筋率为设计变量,以抗震需求能力比为目标函数,建立了规则桥梁圆形单柱桥墩的抗震优化设计框架.计算结果表明:设计优化后与原设计相比,截面半径增加9.28%,纵向钢筋配筋率和横向箍筋配筋率分别增加7.76%和11.63%时,抗弯轴力、抗弯弯矩、抗剪及位移延性需求能力比分别降低了10.96%,9.15%,3.39%和29.92%;该方法实现了多目标需求最优设计参数的快速获取.

密肋复合墙板恢复力模型研究

为了研究密肋复合墙板的恢复力模型特性,对9块模型墙板进行了周期反复荷载作用下受力性能的研究,介绍了墙板的破坏过程及滞回曲线的特点,根据骨架曲线以及刚度退化的分析,并利用反向加载时曲线指向最大值的规律,建立了复合墙的四线形恢复力模型,通过试验拟合及理论分析提出了骨架曲线中各特征参数点的计算方法,试验值与计算值吻合较好,说明该恢复力模型能够反应密肋复合曲线墙开裂-屈服-破坏的全过程,为密肋复合墙体结构进行弹塑性时程分析提供了依据.

带洞口框支密肋复合墙梁抗震性能试验研究

为了研究开洞对框支密肋复合墙梁抗震性能的影响,对1/2模型试件进行了伪静力试验研究,探讨了开洞复合墙梁的主要破坏形态、承载能力、刚度、变形能力及滞回性能,并与同尺寸未开洞密肋复合墙梁进行对比.试验结果表明:带洞口的框支复合墙梁破坏过程及模式与未开洞试件基本一致,洞口处构造柱的设置弥补了开洞所造成的承载力及刚度的降低.

基础隔震结构的长周期抗震性能分析

为研究长周期地震动下基础隔震结构的抗震性能,根据目前长周期地震动的界定方法,共选取18条近场和远场长周期地震动记录作为外部输入,对基础隔震结构进行非线性动力时程分析。根据混凝土和钢筋材料的本构关系,定义了构件的性能准则,建立了隔震结构的弹塑性分析模型,探讨了基础隔震结构在长周期地震动作用各构件破坏的变化特点,并提出利用钢支撑改善隔震结构长周期抗震性能的加固措施。研究结果表明,在相同地震动强度下,相对于普通地震动,结构在长周期地震动作用下底层的破坏最为严重,是结构的相对薄弱部位,通过在结构底层外侧柱间设置钢支撑,能够有效提高隔震结构的长周期抗震性能。

密肋复合墙板的刚度计算

通过对密肋复合墙板构造的分析,按照混凝土体积不变的原则将墙板等效为正交各向异性的纤维加强复合材料,建立墙板的力学模型,经二次单向纤维加强,给出墙板的弹性常数计算公式,同时通过试验分析了影响刚度的主要因素及其取值范围,提出墙板弹性刚度的实用公式,计算结果与试验值吻合较好.

基于层次分析法(AHP)的通信铁塔基础选型研究

在综合考虑了设计中影响通信铁塔基础选型的各种因素的基础上,针对基础设计的主要影响因素,建立了基于层次分析法的基础选型的数学模型,并通过量化的计算,得出合理的基础选型方案。最后,以一个工程实例为例,对某个具体的塔型应用该数学模型进行选型研究。

基于模式搜索算法的生态复合墙体结构优化设计方法研究

作为生态复合墙体结构体系的主要受力构件,生态复合墙体结构最优化设计就是充分满足生态复合墙体相关设计规程的要求。本文对其进行了以造价最小化为目标的设计方案探讨,介绍了生态复合墙体模式搜索算法的原理,根据其构造和受力特点,结合模式搜索算法建立了基于造价优化的数学模型。经计算表明:将模式搜索算法引入生态复合墙体的优化设计方法中,此方法具有一定的合理性并具有操作上的可行性。

基于规范谱的隔震结构非弹性位移设计谱研究

随着基于性能抗震设计理论研究的兴起,位移反应谱的研究逐渐受到重视。对于具有长周期特性的隔震结构,其位移响应相对于加速度响应更加显著,有必要对隔震结构的位移响应进行研究。选取特定震源机制、场地条件、震中距和震级的60条地震记录作为外部激励,利用MATLAB编程并计算得到隔震结构的位移反应谱,通过与规范反应谱进行对比分析,探讨利用现行规范谱来预测隔震结构位移需求时存在的一些问题。考虑隔震支座力学参数、地震动特性等因素对位移反应谱的影响,采用标准化和平均化的方式研究位移反应谱的特征,以Eurocode8规范给出的弹性位移反应谱为基础,通过数值拟合方法建立隔震结构非弹性位移设计谱,用于预测隔震层的最大位移需求,快速确定支座类型,极大简化隔震结构设计流程。

密肋复合墙板抗侧刚度及承载力研究

对9榀不同形式的墙板进行了伪静力试验,介绍了墙板的破坏过程,分析了墙板的受力特点及影响墙板刚度及承载力的主要因素。结合试验及构造分析,按照混凝土体积不变的原则将墙板等效为正交各向异性的纤维加强复合材料,提出墙板弹性刚度计算公式;在弹塑性阶段分析了墙体承载力的组成,并以刚架斜压杆为计算模型,采用理论与经验相结合建立墙板抗剪承载力计算公式。计算值与试验值吻合较好,为密肋复合墙体结构设计提供了理论依据。

附加黏滞和黏弹阻尼器的结构减震分析

为了更好地减少建筑结构的地震响应,研究将黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器结合附加到建筑结构中。以9层钢筋混凝土框架结构工程为例,首先利用PKPM软件和ETABS软件建立了4种模型,振型对比分析发现:PKPM模型(无控结构)与ETABS模型a(无控结构)、模型b(附加黏滞阻尼器)和模型c(附加黏弹性阻尼器)的最大振型差分别为8%、7%和13%。结果说明:ETABS软件可取得较精确的结果,附加黏滞阻尼器后或黏弹性阻尼器后,结构的自振周期都有一定缩短,尤其是后者的作用效果更明显。再利用ETABS软件建立了5种模型,输入地震波后,对其层间最大位移角和最大位移进行对比分析,发现:较模型1(无控结构)而言,模型2(单独设置黏滞阻尼器)、模型3(单独设黏弹性阻尼器)、模型4(上层布置黏弹阻尼器结合下层布置黏滞阻尼器)和模型5(上层布置黏滞阻尼器结合下层布置黏弹阻尼器)的最大位移角分别减少了27. 2%、25. 7%、34. 7%和31. 8%,其最大位移分别减少了25. 3%、19. 0%、35. 4%和33. 2%,结果说明模型4的抗震性能最好,能达到有效的减震目的。

近场地震动作用下墩高差对高墩桥梁的影响分析

为分析在近场地震动作用下墩高差对高墩桥梁的影响,文中以某高墩桥梁为例,分析其自振频率及在近场地震动与普通地震动作用下的响应,并与等墩高桥梁对比,结果表明:存在墩高差异的高墩桥梁其结构的基频值小于等墩高桥梁,墩高差对高墩桥梁低阶振型影响较大;墩高差对高墩桥梁在普通地震动下内力分布影响不明显,能在一定程度上减小高墩墩底剪力,而在近场地震动作用下会导致桥梁内力分布极不均匀,随着墩高差的增加,高墩桥梁墩底的内力和梁体位移会随之增大,使其更易发生梁体碰撞。

长周期结构远场地震强度调幅指标研究

针对远场地震采用峰值加速度(PGA)为强度指标不适用长周期结构的问题,本文选取了10条远场地震记录分析了其各类反应谱特性,并结合双线性单自由度(SDOF)体系在远场地震下的最大响应与12种强度指标的相关性研究,提出将峰值速度(PGV)作为表征长周期结构远场地震强度的参数,进一步分别采用PGA与PGV作为强度调幅的方式对一座长周期的斜拉桥进行时程响应分析。研究结果表明:以PGA为强度调幅指标时,远场及普通地震对长周期结构作用结果差异较大,其中位移响应尤为明显;而以PGV为强度调幅指标时,可克服地震动特性带来的影响差异,使两类地震对长周期结构作用结果离散性减小,故远场地震作用下长周期结构以PGV作为强度调幅指标更为合理。

基于PERFORM-3D的框架核心筒结构抗震性能评估

框架核心筒结构是高层建筑常用的结构体系,如何准确模拟结构在非线性状态的地震响应至关重要。本文建立了某框架核心筒结构动力弹塑性分析模型,分析了大震下结构的变形、耗能以及构件的塑性变形特征,评估结构性能。结果表明结构的抗震性能较好,满足预定的性能目标,PERFORM-3D较适合对结构进行弹塑性分析。

密肋复合墙体抗震性能及设计理论研究

结合课题组前期的研究成果,就一种新型结构的主要受力构件——密肋复合墙体的抗震性能及设计理论进行研究.介绍墙体的主要破坏形式,提出墙体的三阶段受力模型,给出墙体的恢复力模型,探讨墙体的抗震设计方法,并提出相应的施工构造要求.理论分析与试验研究表明:墙体的破坏形式主要分为剪切型破坏、弯曲型破坏,其中剪切型破坏属于合理的破坏形式;墙体中的砌块、框格及框架,能够在试验的不同阶段依次发挥作用,具有多道抗震防线,体现出良好的抗震性能;墙体的抗震设计方法体现出抗震控制设计思想,墙体的施工构造保证了结构的整体性能.

加外框密肋复合墙板抗震性能研究

介绍了加外框密肋复合墙板在水平低周反复及单调荷载作用下 ,墙板的主要破坏形态 ,分析了复合墙板肋梁、肋柱与内部填充砌块、墙板与外框的共同工作性能 ,对复合墙板的承载能力、刚度、变形能力、延性、耗能等抗震性能进行了研究分析 。

基于改进遗传算法的生态复合墙体优化设计方法研究

生态复合墙体是生态复合墙结构体系的主要受力构件,在满足生态复合墙结构设计规程的要求下,对生态复合墙体进行最小造价优化设计是生态复合墙结构设计理论的重要组成部分。针对生态复合墙体,进行基于遗传算法的生态复合墙体优化设计方法研究:根据生态复合墙体构造及受力特点,建立墙体造价最小优化设计数学模型;提出基于遗传算法的生态复合墙体优化设计实现程序,并对不同尺寸及填充材料的墙体进行实例分析。理论分析与计算结果表明:将遗传算法用于生态复合墙体的优化设计中,方法合理、可行,具有一定的工程实用意义,为生态复合墙体结构的优化设计方法开辟了新思路。

不同内填材料生态复合墙体肋格单元试验研究

为研究不同内填材料对肋格单元抗震性能影响,对3个不同内填材料肋格单元及1个空肋格单元进行了1/2比例模型试验,分析了试件的破坏过程及破坏机理,探讨了不同材料内填砌块肋格单元承载力、变形及耗能能力等抗震性能。试验结果表明:填充加气混凝土砌块试件发生了砌块角部压碎破坏,破坏过程与生态复合墙板的分阶段破坏相对应,是一种合理的破坏形式;加气混凝土砌块与秸秆泥坯砌块对肋格承载力提高较大,但变形能力降低;填充再生EPS轻骨料混凝土砌块试件,砌块较早地退出了工作,对肋格的承载力提高不大;填充秸秆泥坯砌块肋格单元耗能性能较好。研究结果对于生态复合墙体多道抗震防线的优化设计具有一定的参考意义。