钢桥面系足尺结构疲劳试验研究现状

正交异性板及铺装结构体系疲劳问题一直是难题,通过综合对比分析国内外正交异性板足尺结构研究现状,总结钢桥面系足尺疲劳试验能够有效、准确、快速反映结构真实力学特征,验证疲劳损伤发展规律和长期耐久性,可为我国长大桥梁正交异形钢桥面板及铺装结构体系疲劳研究和设计提供了科学依据和理论参考。

低层双面叠合夹心保温剪力墙结构足尺振动台试验研究

在双面叠合剪力墙结构中集成夹心保温材料,设计形成适用于低层建筑的双面叠合夹心保温剪力墙结构,该结构具有构件生产和施工优势,具有应用推广前景。为研究该体系的抗震性能,对一栋两层两开间足尺模型进行地震振动台试验,分析结构在不同工况下的损伤累积过程,研究试验模型动力特性和地震响应的变化规律。试验表明,该结构在7度多遇、7度设防地震作用下基本保持完好,在7度罕遇、8度罕遇、9度罕遇地震作用下,试验模型自振频率出现一定下降,外观出现裂缝并随着地震作用的增强而不断发展,但结构没有明显的破坏现象,基本性能稳定。试验模型能够满足现行抗震规范三水准的设防要求,在低层建筑中具有一定的应用优势。

足尺带斗拱木结构水平滞回性能试验研究

在不同竖向荷载下对七等材、八等材足尺模型进行水平拟静力试验,分析滞回曲线、骨架曲线、变形及刚度变化规律.结果表明:木构架的变形主要表现为摇摆柱的转动、摩擦滑移及如嵌压等的塑性变形,并由此导致刚度的退化,而构件间的约束力则延缓了刚度退化的速率;在水平往复侧移中,木构架体现出良好的变形能力和自复位能力;竖向荷载的增加提高了极限承载能力,且与弹性段、屈服点的最大荷载和刚度均呈正线性关系.相对于七等材模型,八等材模型的滞回耗能和延性较高,但极限承载力较低,刚度退化更快;木构架的滞回性能与模型比例的关系与竖向荷载的区域有关.

足尺钢框架结构附加耗能减震阻尼装置的试验研究

在足尺五层钢框架结构每层的斜向支撑上附加了一种粘弹性耗能减震阻尼装置，采用自由振动和基底正弦稳态激振试验的方法，研究了结构动力特性和动力反应的变化。试验表明，在２５°Ｃ环境温度下与没有附加阻尼装置的框架相比，结构的阻尼比可由原来的１．３０％增加到１０．６％，结构加速度反应可以减少７０％以上。足尺试验的结果还与该结构２／５模型的振动台，试验结果进行了比较。

足尺钢框架结构真实火灾下耐火性能试验研究

为分析真实火灾下整体钢框架结构的耐火性能,设计了一个平面尺寸为6 m×6 m、单层层高为3 m的两跨两层钢框架足尺结构,并进行三种火灾工况下的真实火灾试验,研究了住宅火灾、仓库火灾及无防护火灾条件下的试验现象、实际温度场和力学响应。结果表明:真实火灾下钢框架的升温曲线与标准升温曲线有较大差别;受火房间的空气温度沿竖直方向呈现不均匀分布,沿水平方向温度趋于相同;防火保护使构件表面温度滞后于火场温度,且表面温度峰值和峰值后的下降速率均小于无防火保护构件的;火荷载密度增大及防火保护的缺失都将增加钢梁轴向的温度差,但不影响沿钢梁和钢柱截面方向以及钢柱轴向的温度梯度变化规律;钢梁和混凝土板相较钢柱具有更高的温度;钢框架结构设计应充分考虑防火保护,且可适当考虑墙体对建筑抗火性能的有利作用。

结构动力模型修正技术的发展

摘 要 在计算机技术飞速发展之前,为了了解航天器在极端载荷情况下的力学行为,通常采用足尺结构星试验的办法.结构星试验方法用于结构的分析和力学行为预测,存在着耗资较大和周期较长的不足.随着数值分析技术的发展,用有限元分析结合模型修正技术代替大型试验已经成为可能.本文评述了自上个世纪70年代末期以来结构动力模型修正技术的发展,包括早期直接对总体矩阵的修正技术,还有从90年代初期发展起来的对矩阵元素或设计参数进行修正的技术.总结了元素型修正方法中的迭代法、优化法以及摄动法,其中包括考虑了试验误差的统计算法和大型复杂结构修正的遗传算法.介绍了模型修正技术中的自由度匹配技术、灵敏度分析技术和对模型修正方法的有效性进行检验的一些经验标准,归纳了目前模型修正技术还需要解决的一些关键技术问题.

基础滑移隔震房屋结构设计与工程应用的理论研究

本文进行了隔震体系限位耗能元件的弹塑性分析 ,利用多层砖房的足尺结构进行了滑移结构动力特性试验。通过对隔震房屋有限位装置的恢复力特性的研究 ,提出了多层砖房隔震结构的恢复力计算模型 ,编制了隔震结构的分析程序 ,提出了基础滑移隔震房屋结构设计的构造措施和减震效果试推检验方法。实际工程算例表明 ,滑移隔震结构较基础固定结构有较好的抗震性能 ,在设计中可降低设计烈度二度进行隔震设计。

某钢榫结构房屋地震模拟振动台试验研究

钢榫连接的新型集成房屋榫卯节点受力复杂,很难通过理论计算和有限元软件分析来评估结构抗震性能。对苏州某公司设计、生产的一栋单层钢榫结构集成房屋进行了足尺结构地震模拟台试验,通过对试验现象的观察和试验数据的分析,证实钢榫节点强度较高,连接可靠,在地震中无损伤,整体结构具有抵抗9级及以上大地震考验的能力,可以适用于高烈度地区。

美国主动结构控制研究的现状和水平

二十年前发展起来的结构主动控制概念,作为对环境荷载的结构防护措施,近年来日益受到显著注意。现在它已发展到可将一主动系统安置于足尺结构的阶段。本文旨在提供一个美国近年来主动控制研究活动的概貌,分三个方面论述,即基础研究、用模拟结构进行的实验室试验及足尺实施。重点阐述足尺主动支撑系统的发展和近期完成的一种主动控制设计图。

钢网构架混凝土复合结构多层住宅足尺模型抗震性能试验研究

钢网构架混凝土复合结构是一种新型组合结构住宅体系,它由工厂预制的钢骨架和现场浇筑其中的混凝土构成墙体和楼板,从而形成整体结构。钢骨架由纵向的开孔冷弯薄壁型钢、横向的钢拉条以及充当永久模板的钢模网构成,在现场拼装后浇入混凝土。为研究钢网构架复合结构多层房屋的抗震性能,建造一栋三层足尺结构模型,对其进行水平反复拟静力试验,模拟六层住宅结构在地震作用下的反应,研究此类结构的受力性能和破坏特征。试验表明:此结构具有较高的承载能力和延性,能够满足抗震设防烈度8度的要求;模型中的连接构造措施能够保证结构的整体性,其中层间连接构造对结构整体性能有较大影响,可通过改善构造措施进一步提高整体结构的承载力;复合结构构件中钢骨架与混凝土结合良好,能够共同工作。

真实火灾下足尺冷成型钢复合剪力墙结构耐火性能试验研究

冷成型钢复合剪力墙结构采用冷成型钢管混凝土边柱、半刚性连接节点、组合楼盖体系和外填充式夹心组合墙体等构件,具有整体连接性强、抗震性能优越等优势。其耐火性能研究是该结构在我国推广应用的研究重点之一。为此,建造了3栋平面尺寸为7.2 m×7.2 m、层高3 m的单层冷成型钢复合剪力墙结构模型房屋,并对其进行了不同火灾工况下的足尺结构模拟真实火灾试验。对试验现象、结构破坏模式、实际温度场和位移场进行分析。研究结果表明:相对于火源均匀分布的受火工况,存在局部集中火源的工况更容易发生轰燃;自然火灾下的小空间升温曲线对应温度改变可分为3个阶段,在封闭燃烧阶段和回燃阶段,受火房间内温度沿高度方向呈现不均匀分布,轰燃后,整个室内空间温度趋于相同;外填充式夹心组合墙体具有优越的耐火性能,自然火灾下耐火时间可以达到119 min。针对冷成型钢复合剪力墙结构提出抗火设计建议:墙体应选用外填充式夹心组合墙体;楼盖体系中,应选用与钢材连接可靠的耐火板材作为天花板,楼面ALC板材应当错落放置;需增强楼面钢托梁与墙体上部双拼梁(框架梁)连接处的防火保护。

北京工业大学一项抗震研究达到国际先进水平

北京工业大学土木系承担的《地基基础与上部足尺结构共同式作的抗震性能试验研究》已通过专家鉴定,鉴定认为该成果达到了国际先进水平。该成果是我国首次开展的大规模全面系统的地基基础足尺结构相互作用的动力试验研究,它采用5层足尺钢框架进行试验在国际上尚属首次。此项研究成果对于推动建筑结构抗震研究具有重要意义,填补了我国在该领域试验研究方面的空白。