新型半埋入式地震超材料超低频带隙机理及性能研究

针对破坏力极强的地震表面波中瑞利波的振动控制,提出一种新型半埋入式地震超材料屏障.相比于传统的地震超材料屏障,这种新型半埋入式超材料屏障将单胞的内外柱体分别单独半埋入土壤中,结构稳定性强且具有低频宽带隙特性.采用有限元法计算了新型半埋入方式下地震超材料屏障的带隙特性,并结合其振型分析了带隙的形成机理,当内外柱体分别单独半埋入时,振子和振动模态各不相同,打开了不同的低频带隙.进一步分析了埋入深度、连接体杨氏模量的变化对带隙机理的影响,其中,埋入深度是影响带隙的主要因素,随着埋入深度的增加,屏障稳定性增强,系统的主导刚度会发生改变,引起了局域共振模态的转变,从而拓宽带隙的宽度.最后,对有限周期模型屏障的振动传输特性进行了计算,并通过EI-Centro地震波对屏障进行了时程分析,加速度幅值衰减超过70%.结果表明:新型半埋入式地震超材料屏障对20 Hz以下的瑞利波具有良好的衰减作用,为地震超材料在减震隔震方面提供新的设计思路和方法.

考虑榫卯松动的古建筑木结构地震响应分析

通过缩尺比为1∶3.52的完好古建筑木结构当心间模型振动台试验,得到了完好古建筑木结构模型的破坏模式、加速度时程曲线及相对位移时程曲线。在验证完好结构有限元模型正确性的基础上,建立了考虑榫卯松动的残损古建筑木结构有限元模型,通过对残损古建筑木结构模型在地震作用下的模态分析和动力响应分析,探讨了榫卯松动对古建筑木结构动力特性和动力响应的影响。结果表明:榫卯松动的古建筑木结构自振频率较完好结构的低,且随榫卯连接残损程度的增大,模型自振频率显著降低;残损结构柱脚加速度响应和位移响应、柱架加速度响应及模型结构基底剪力较完好结构的小,柱架位移响应较完好结构的大,且随榫卯连接残损程度的增大,柱脚加速度响应和位移响应、柱架加速度响应及模型结构基底剪力明显变小,柱架位移响应显著变大。随PGA的增大,残损结构模型累积耗能不断变大;随榫卯连接残损程度的增大,模型各结构层的累积耗能先逐渐增大,当松动量超过一定值后,其累积耗能不断减小。

残损古建筑木结构的地震易损性分析

为评估残损古建筑木结构的抗震性能,基于完好(不考虑榫卯节点松动)古建筑木结构模拟振动台试验,获得了完好结构的破坏特征、模态参数、动力响应曲线等。采用OpenSees有限元程序建立了完好和考虑节点松动的残损结构的精细化计算模型,对比分析了完好计算模型和试验模型的模态参数和动力响应曲线。以地面峰值加速度(PGA)和最大层间位移角作为地震动强度指标和反应参数对残损模型进行增量动力分析(IDA),通过对各模型进行地震概率需求分析研究了残损模型的地震易损性。结果表明:完好计算模型与试验模型的主要模态参数相差小于10%,柱脚和柱顶动力时程响应曲线基本一致,表明了计算模型分析的合理性和正确性;残损模型回归概率地震需求函数的决定系数介于0.83578~0.85761,较接近1,表明线性回归函数与数据点具有较高的相关度;当古建筑木结构的节点残损程度达到13.3%时,残损结构已不满足现有规范对结构抗震设防的要求,必须立即对其进行加固和修复。

中国胎生植物的种类和地理分布

初步研究表明 :中国胎生植物有 15科 2 4属 5 1种 (含亚种、变种、变型 )。种子胎生类型的种类较少 ,主要集中分布在南方热带海岸的潮间带上 ;营养体胎生类型的种类较多 ,散布于全国各地。

带空隙透榫节点弯矩-转角关系理论分析

为研究带空隙的典型不对称榫卯节点——透榫节点的弯矩-转角关系,构建了节点的埋置嵌压作用力学模型.通过建立平衡方程、物理方程及几何关系,推导了节点的弯矩-转角理论计算公式,并与试验结果进行了对比,分析表明:理论计算结果与试验结果吻合较好.进一步定量分析了空隙g以及摩擦因数μ对节点弯矩和初始转动刚度的影响,结果表明:随着空隙g的增大,透榫节点正反向初始转动刚度均逐渐减小,且与空隙g基本呈线性变化;正反向加载情况下,透榫节点弯矩和转动刚度均随摩擦因数的增大而逐渐增大,尤其在节点屈服后表现更加突出;节点间空隙是节点弯矩和转动刚度的主要影响因素,摩擦因数对节点弯矩和转动刚度的影响略小于空隙的影响.所得结果可为古建筑木结构的加固保护提供理论依据.

新疆胎生植物研究

植物胎生繁殖的方式有种子胎生和营养体胎生2种类型。新疆胎生植物有10种(含亚种),隶属于5科7属,全部属于营养体胎生。介绍了它们的种类、形态、生境、分布和用途。植物的胎生繁殖丰富了植物繁殖的途径,有利于种群的传播扩散和数量的增加,增强了植物对生态环境的适应性。

殿堂式古建筑木结构的离散元模拟与倒塌易损性分析

为研究中国传统殿堂式木结构古建筑在地震作用下破坏的概率以及不同参数对结构抗震性能的影响,基于按照宋代《营造法式》制作的单层单开间殿堂式木结构模型,建立了考虑榫卯半刚性连接及斗栱减震性能的三维非线性扩展离散元模型,将计算动力特性和动力响应与单向水平地震激励下的振动台试验进行了对比,并对结构的倒塌过程进行了模拟。结果表明:计算所得的结构模型自振频率与白噪声激励下试验模型误差仅为6.34%;柱头测点的相对位移时程曲线与试验实测数据基本吻合,峰值大小也基本一致;柱架和斗栱层的最大层间位移角计算值接近实测值;离散元模拟倒塌过程与试验结果相一致,表明该扩展离散单元分析方法较准确、可信;考虑了木材材性、榫卯节点刚度和斗栱刚度的影响,对以上三种影响参数分别进行折减,并建立了相应的离散元模型,通过结构动力分析得到折减模型的地震易损性曲线并与未折减模型的地震易损性曲线进行了对比,研究了不同影响参数的折减对结构倒塌概率的影响。

轴压作用下斗栱的精细化有限元模型研究

斗栱中斗与横栱之间的嵌压及摩擦作用是影响斗栱在轴压作用下力学性能的重要因素。基于木材的正交各向异性本构关系和Yamada-Sun强度准则,引入修正的库伦摩擦模型,开发了木材本构关系子程序及木材摩擦子程序,并将两种子程序联合编译形成用户子程序,使用该子程序建立了大式建筑单翘单昂柱头科斗栱的精细化分析模型。将精细化模型及不采用子程序的普通有限元模型与斗栱轴压试验进行对比分析,结果表明:精细化模型计算得到的荷载-位移曲线、各构件的内力和变形与试验结果更吻合,更能真实反映斗栱在轴压作用下的力学性能。

植物的胎生繁殖

植物的胎生繁殖方式有种子胎生和营养体胎生两种。植物的胎生繁殖丰富了植物繁殖的途径 ,有利于植物种群的传播、扩散和数量的增加 ,增强了植物对生态环境的适应性。

新疆科古琴山高山流石坡植被的特征

研究对新疆科古琴山高山流石坡植被的植物区系特点、植物群落特征和生物—生态学特性进行了论述。初步查明该地有种子植物 1 7科 2 7属 34种、藓类 5种、地衣 9种。说明该地种子植物种类贫乏 ,特有种少 ,植物区系成分年轻 ,温带特点突出。植物生长稀疏 ,盖度小 ,植物群落结构简单、层次分化不明显、季相单调。植被因坡度、坡向的不同存在明显差异。其植物具有株矮、叶小、根系发达、丛生、莲座状、体被茸毛、生长期短、以营养繁殖为主、多年生、耐寒等特性。

形状记忆合金丝加固古建筑木结构直榫节点抗震性能研究

古建筑木结构中的半刚性榫卯节点在地震中往往先于梁柱等构件发生破坏,是加固保护的关键部位。设计了一种新型形状记忆合金(SMA)丝预防性加固装置,对采用该装置的5个直榫节点及1个未加固节点进行了低周反复荷载试验,研究了采用不同根数和不同预拉应变的SMA丝加固节点的破坏形态、弯矩-转角关系、强度退化、刚度退化、耗能性能、自复位能力以及变形能力,并提出了SMA丝加固直榫节点的抗弯承载力计算方法。结果表明:SMA丝加固节点的抗弯承载力均有不同程度的提升,加固节点的最大抗弯承载力为未加固节点的1.49倍;与未加固节点相比,加固节点的强度退化不严重,表明SMA丝可以在节点转角较大时,仍能持续为节点提供抗弯承载力;加固节点最大转动刚度是未加固节点的2.24倍;随着节点转角的增大,未加固节点的耗能能力逐渐减小,而加固节点的耗能能力先增大后减小;在相同的转角下,随着SMA丝根数和预拉应变的增加,节点相对残余变形均减小,自复位能力增强。研究成果可为古建筑木结构榫卯节点的预防性加固保护提供参考。

水平地震作用下大式带斗栱木结构古建筑的抗倒塌性能分析

基于根据宋代《营造法式》制作的某单层单开间殿堂式木结构振动台模型,建立了考虑柱础滑移隔震、榫卯半刚性连接及斗栱减震性能的空间杆系有限元模型。通过模型的数值计算值与振动台实测数据之间的对比分析,验证了建模方法的正确性。提出了柱脚滑移倒塌的相对位移判定准则及柱架层间倒塌的最大层间位移角判定准则,并采用增量动力分析(IDA)方法对这两种倒塌机制进行研究。结果表明:木结构古建筑在普通地震波作用下不易出现柱脚滑移倒塌;层间倒塌为长周期地震波作用下最易出现的倒塌机制;相对于普通地震波而言,木结构古建筑受长周期地震波作用的影响更大。

全钢子午线轮胎三鼓成型机的改造

对TST-LCZ-3RA80型全钢子午线轮胎三鼓成型机存在着平面宽不稳定、胎体传递环故障率高等问题进行分析并提出相应的改进措施,采用新的胎圈定位方式、新结构的胎圈传递环和胎面传递环,来提高轮胎成型质量和设备稳定性。

轮胎定型硫化设备的研发现状与发展趋势

简要介绍了国内外轮胎定型硫化设备的研发历程和使用现状,分析了未来轮胎生产企业对硫化设备的技术需求。重点对硫化机组的技术特点、研发现状进行了分析,并对硫化机组的应用前景进行了预测,以期为我国硫化设备的研发提供参考。

开设本科生综合性生物化学实验的探讨

本文探讨了综合性生物化学实验的特点、在本科生中开设综合性生物化学实验的必要性。

伊犁果子沟山地植被的坡向分布

经过多年的实地考察 ,本文对伊犁果子沟山地植被的坡向分布情况进行了总结 。

木结构古建筑抗震性能参数分析

不同构造形式及其参数取值对木结构古建筑的动力特性及抗震性能有直接影响,因此研究参数变化对结构动力性能的影响规律,对于木结构古建筑的修缮与加固保护具有重要的指导意义。基于宋代《营造法式》制作了某单层单开间殿堂式木结构模型,建立了考虑柱础滑移隔震、榫卯半刚性连接及斗栱减震性能的空间杆系有限元模型,并与单向水平地震激励下的振动台试验进行了对比;通过参数分析探索了木结构斗栱、榫卯及屋盖等不同构造方式及相应结构参数取值的改变对其抗震性能的影响。结果表明:随着斗栱刚度的增大,整体结构的自振频率收敛于上限2.08 Hz,且其耗能减震作用逐渐变弱;随着榫卯节点的刚度逐渐变大,整体结构的自振频率收敛于上限3.26 Hz,柱脚的滑移量会随之增大而柱架侧移却随之减小,而榫卯节点刚度的减小在减少柱脚滑移量的同时会使得柱架的侧移变形大大增加,榫卯节点的刚度变化对结构自振频率的影响程度大于斗栱刚度;屋盖质量的增加会降低结构的自振频率,增大斗栱的水平变形,提高整体结构的抗震能力。

新疆天山胎生植物研究

植物的胎生繁殖方式有种子胎生和营养体胎生两种。新疆天山的胎生植物有 7种 ,隶属于 5科 5属 ,全属于营养体胎生。本文介绍了它们的种类、形态、生境、分布和用途。植物的胎生繁殖 ,丰富了植物繁殖的途径 ,有利于种群的传播扩散和数量的增加 ,增强了植物对生态环境的适应性。

位移放大型转动摩擦阻尼器增强榫卯节点抗震性能试验研究

古建木构中的榫卯节点属于典型的弱连接,地震作用时常常早于构件产生损坏,是预防性加固的关键节点。为提升榫卯节点的抗震性能,提出并设计了一种位移放大型转动摩擦阻尼器。通过对1组未设置阻尼器和3组设置阻尼器的足尺单向直榫节点进行了拟静力试验,得到并对比分析了加固和未加固节点的破坏状态、弯矩-转角关系、骨架曲线、强度退化曲线、刚度退化曲线以及耗能能力,分析了阻尼器的位移放大效应和拔榫抑制能力。结果表明:相对于未加固节点,设置摩擦型阻尼器节点的抗弯承载力最高提升了2.3倍;摩擦阻尼器具有显著的位移放大作用,其最大转动角度为榫卯节点转角的4.5倍;在不显著提升节点刚度的同时大幅度提高了榫卯节点的滞回耗能能力,且提高程度随螺栓预拉应变的增大而增大,最大可提升3.9倍;所研发阻尼器可有效抑制节点拔榫量,且抑制作用随螺栓预拉应变的增大而显著提高。研究结果可为古建木构的科学加固提供技术借鉴。

中国木结构古建筑的概念设计思想

依据现有的工程设计及抗震理念,对木结构古建筑中所蕴含的概念设计思想进行了分析.结果表明:结构的平面布局具有规则性、对称性及均匀性,可减小因体型不规则而产生的不利扭转效应;竖向结构布置对高宽比做了限制,使结构具有良好的抗倾覆性;柱与础石的平置浮搁式连接、铺作层的设置以及节点的榫卯连接方式共同构成了一个具有多重隔震、减震结构层次的木构架结构体系;柱架系统中柱列生起、侧脚的构造作法以及柱间斜撑的设置,提高了结构的整体性、稳定性和抗震能力;抬梁式屋架系统为"替力梁架",在相同荷载、相同跨度情况下可大大减小截面尺寸,是对结构受力及选材的综合考虑.