耗能型桥梁抗震挡块试验研究

针对桥梁常在隔震支座处设置抗震挡块以防止地震时桥梁发生横桥向落梁破坏,提出新型耗能型桥梁抗震挡块。小震时该抗震挡块保持弹性,能提供抗力限制桥面板位移;大震时该挡块屈服耗能,能减小桥梁的地震响应。设计5个抗震挡块试件病进行拟静力试验研究。试验结果表明,构造合理的耗能型桥梁抗震挡块可提供充足承载力与良好耗能能力。

一种无条件稳定的显式数值积分算法

显式直接积分方法利用已知信息求解位移,不需要迭代过程,特别适合于拟动力试验。然而大多数显式积分方法条件稳定,难以应用于受高阶振型影响较大结构的拟动力试验。基于隐式无条件稳定的HHT-α法,提出了一种新的显式算法,利用谱半径分析证明了该算法具有无条件稳定的特点。最后通过数值模拟验证了该算法的数值特征。

滑动节点板支撑钢框架(SGBFs)的抗震设计

滑动节点板支撑钢框架(SGBFs)是一种在中心支撑与节点板连接节点处引入对称摩擦装置的结构体系,在预期形成塑性铰位置的梁上设置可更换保险丝连梁,进而提供结构在大震下的变形能力。小震下,SGBFs保持弹性,通过刚度控制层间变形;中震下,SGBFs的摩擦装置开始工作,耗散能量并提供额外的阻尼,提高了系统的基本周期;大震下,摩擦装置继续工作,保险丝连梁进入塑性,从而保护主体结构免受损伤。震后,只需更换摩擦装置中的摩擦材料和保险丝连梁,达到快速修复、减少经济支出的目的。基于以上描述的性能目标,提出了SGBFs基于位移的抗震设计方法,设计了一座4层钢框架结构。通过Pushover分析、非线性时程分析与IDA(增量动力分析),系统地分析了SGBFs的抗震性能。结果表明,SGBFs能够达到预期的性能目标,塑性变形集中在摩擦装置与保险丝连梁,并且具有足够的抗倒塌能力。

黏滞阻尼器位移损失对结构减震性能的影响研究

从黏滞阻尼器减震结构的附加阻尼比公式出发,引入位移损失,推导了附加阻尼比与阻尼器出力、阻尼器等效串联刚度、结构刚度等参数之间的关系,提出最优损失率和损失刚度比概念。通过实际工程的参数分析,得到位移角减震率随阻尼系数、地震作用的变化规律,并用理论推导的结论对变化规律进行了解析。为应用黏滞阻尼器的消能减震结构优化设计提供了理论依据。

隔震结构等效线性模型的反应谱法研究

减震系数法作为传统的隔震结构计算方法,是将隔震结构等效为降度后的抗震结构进行反应谱分析,该方法无法真实地反映隔震结构的变形及受力状态。采用反应谱法对基于隔震层＂等效刚度＂和＂等效阻尼＂的＂一体化＂模型进行分析,通过三种常用结构体系的模型算例,对比反应谱法与时程分析法的计算结果,以研究用反应谱法分析带隔震层的＂一体化＂模型的适用性。研究表明,在隔震层弹塑性行为较为明显时,反应谱法可能低估隔震结构上部楼层的剪力,导致结构设计的不安全。