基于磁悬浮理论的自适应抗拔摩擦摆隔震支座力学性能研究

为解决摩擦摆隔震支座抗拔能力不足的问题并优化其隔震性能,将传统的摩擦摆支座(FPB)和半主动控制思想相结合,提出一种自适应磁悬浮抗拔摩擦摆隔震支座(AMFPB)。基于磁路理论进行理论分析,推导出U型电磁铁的电磁力公式,以及AMFPB刚度、周期和等效阻尼比计算公式;对U型电磁铁进行位移-电磁力试验分析,建立AMFPB有限元模型,并对不同位移幅值、不同电磁铁匝数和输入电流下支座的滞回特性和抗拔性能进行分析。研究结果表明:U型电磁铁的位移-电磁力试验结果与理论结果吻合度较好,计算得到的AMFPB滞回曲线与数值模拟结果基本相同。AMFPB随滑动位移的增加可调节自身的刚度及耗能,有利于支座位移的控制。

套筒内锈蚀钢筋与灌浆料黏结性能试验研究

为了研究钢筋锈蚀对灌浆套筒接头连接性能的影响,通过对20个进行人工锈蚀的试件开展拉拔试验,获得灌浆套筒内不同直径的钢筋在不同锈蚀率情况下的破坏形态、锚固内部钢筋应变和荷载滑移曲线.对比分析不同直径钢筋在不同锈蚀率情况下的黏结应力分布曲线、相对滑移曲线和不同锚固位置处的黏结滑移曲线.通过试验结果和理论分析,发现随着锈蚀率的增加,钢筋的抗拔能力均有不同程度的衰减,当锈蚀率达到12%时,灌浆套筒内钢筋的抗拔能力降低约50%;分析得出灌浆套筒内锈蚀钢筋的黏结应力衰减机理;建立钢筋锈蚀前后黏结锚固位置函数模型,并确定参数取值;建立钢筋锈蚀前后与灌浆料间考虑黏结锚固位置函数的黏结滑移本构关系,为锈蚀前后钢筋与灌浆料的有限元分析提供参考依据.

基于压电陶瓷的灌浆套筒内壁锈蚀监测研究

为了识别灌浆套筒内壁因氯离子侵蚀后达到的不同锈蚀程度,首先,通过加速锈蚀的相关理论方法推导了套筒内壁达到不同锈蚀率所需要的时长;然后,采用电化学法对套筒内壁进行加速锈蚀,并使用锈蚀监测系统对5组不同锈蚀工况下的试件进行监测,获得各试件在不同激励频率下的时域信号;最后,通过信号峰-峰值和小波包能量值对时域信号进行分析,提出了两种不同的锈蚀指标。结果表明,基于信号峰-峰值和小波包能量的两种锈蚀指标均能够有效、合理地评估灌浆套筒内壁的锈蚀状态,为套筒内壁的锈蚀监测方法提供参考。

内壁锈蚀灌浆套筒与灌浆料黏结性能试验研究

为研究装配式混凝土结构中灌浆套筒在长期服役后内壁发生锈蚀对其力学性能的影响,制作了10个灌浆套筒连接试件,采用电化学方法对套筒内壁进行加速锈蚀,并对锈蚀试件开展拉拔试验。试验结果表明:当锈蚀率为0%和3%时,灌浆套筒连接试件的破坏形式表现为钢筋断裂破坏;当锈蚀率达到6%及以上时,灌浆套筒连接试件的破坏形式表现为灌浆料拔出,极限拉拔力和极限滑移量均随锈蚀率的增大而降低。与未发生锈蚀的套筒相比,当实测锈蚀率达到12.74%时,锈蚀导致灌浆套筒连接试件的极限拉拔力损失将近50%。针对套筒锈蚀后灌浆料被拔出的情况,提出了灌浆套筒内壁锈蚀的断裂黏结滑移模型,为内壁发生锈蚀的灌浆套筒连接试件的数值精细化建模提供参考。