超弹性形状记忆合金丝(NiTi)力学性能的试验研究

从土木工程振动控制的角度出发 ,通过NiTi形状记忆合金丝处于超弹性状态下的力学性能试验 ,研究温度、加载速率、应变幅值、循环次数等加载工况对形状记忆合金的相变应力、耗能能力、变形模量及残余应变等力学性能参数的影响规律 ,并给出了各力学性能参数与主要影响它的加载工况之间的关系。试验和分析结果表明 ,处于超弹性状态下的形状记忆合金具有良好的耗能阻尼性能、较大的可恢复变形能力和很高的结构驱动能力 ,可满足土木工程结构振动控制的需要。

结构振动控制智能材料研究及应用进展

压电材料、形状记忆材料、电(磁)流变体以及磁致伸缩材料是土木工程结构振动控制中经常采用的4种智能材料。本文概括介绍了4种智能材料的基本原理,系统总结了4种智能材料在土木工程结构振动控制中的研究与应用进展,最后指出了需进一步研究的方向。

钢-混凝土组合剪力墙抗震性能研究简述

钢-混凝土组合剪力墙可以充分发挥钢和混凝土2种材料的优势,改善传统钢筋混凝土剪力墙延性和耗能能力较差的缺点,在钢-混凝土混合结构中具有应用优势。本文简要介绍了国内外一些新型的钢-混凝土组合剪力墙,并简述了其抗震性能的研究现状,最后对一些关键问题进行了初步探讨。

基于建筑性能的非结构构件抗震设计研究

针对非结构构件在地震中破坏的现象、震害情况,分析破坏原因,给出了非结构构件的抗震设防目标。基于建筑物性能的基本思想,给出了非结构构件的性能设计要求;讨论了非结构构件和附属设备的抗震设计计算原则。对建筑的非结构构件提出了相应的抗震设防技术措施,以提高其抗震能力。

核心型钢混凝土柱的轴压比限值试验研究

基于界限破坏时的内力平衡条件,推导了核心型钢混凝土柱轴压比限值的理论计算公式,计算分析了配钢率、混凝土强度等级、柱截面尺寸等因素对核心型钢混凝土柱轴压比限值的影响。进行了5个1/2比例模型柱试件的低周反复加载试验,验证了配置核心型钢对提高混凝土柱的抗震性能和轴压比限值的有效性。计算和试验结果表明,在混凝土柱中配置一定数量的核心型钢,可以有效提高轴压比限值。本文建议的方法可以较为合理地确定核心型钢混凝土柱的轴压比限值,供工程实践参考。

钢管高性能混凝土压弯构件滞回性能试验研究

考虑钢材强度、混凝土强度、轴压比等参数,进行了18个钢管高性能混凝土试件的试验,分析在往复荷载作用下钢管高性能混凝土荷载-位移关系曲线的特点、构件的轴向变形和抗弯刚度退化情况,并初步探讨往复荷载作用下的钢管高性能混凝土压弯构件承载力。

含电流变体的复合砂浆梁振动特性实验研究

本文开展了将电流变体智能材料直接埋置在土木工程中常用的砂浆材料中的可行性、具体操作工艺及注意事项的研究。利用电流变体作为驱动元件与基体砂浆材料结合制成智能悬臂梁结构,调节施加在电流变体上的电压,用锤击法测定其在不同电场强度下的自振频率,观察分析频率随电场强度的变化规律。实验结果表明,改变施加在电流变体上的电压确实可以改变复合梁的整体振动特性,尤其是对第一、二阶频率影响比较明显。本文的研究为电流变体在实际工程结构振动控制领域的应用奠定了实验基础。

不同模型对足尺钢框架振动台试验模拟的影响

本文分别采用纤维单元模型和塑性铰单元模型对一个四层足尺钢框架振动台试验进行模拟分析,在三维空间非线性分析程序Perform-3D中进行动力非线性分析,比较分析结果,并与试验结果对比,以研究两种模型应用于钢框架整体结构非线性分析的计算精度。文中并讨论了纤维单元模型截面纤维的划分、塑性区长度的取值等问题。最后对采用组合梁的整体结构模型进行了动力非线性分析。结果表明,纤维模型的建模速度比塑性铰模型快,但塑性铰模型能模拟结构的倒塌时间。Perform-3D程序的纤维单元模型和塑性铰单元模型用于计算我国规范规定的7度和8度地震作用的多层钢框架结构,其结果是真实可靠的,而且计算结果偏于安全。

电流变体-砂浆复合梁结构的振动特性研究

利用电流变体作为驱动元件与基体砂浆材料结合制成智能悬臂梁结构,调节施加在电流变体上的电压,用锤击法瞬态击振测定其在不同电场强度下的自振频率,对频率随电场强度的变化规律进行了研究。实验结果表明电流变片埋置位置对复合梁的整体振动特性的影响比较大。

双金属抗震减灾复合材料设计与抗震特性分析

提出了Fe/Zn双金属抗震减灾复合材料的设计构想和复合理论基础。为验证Fe/Zn双金属复合材料具有抗震减灾作用,利用有限元软件ANSYS对材料的性能作数值仿真,分析了Fe/Zn复合材料试件在地震荷载下的动力特性。复合材料中,Fe保证构件刚度、恢复力及不发生过大变形;Zn的塑性变形改变材料的自振周期,同时吸收地震能量。

设置局部粘滞消能支撑的框架节点抗震试验研究

提出了具有位移放大效应的局部粘滞消能支撑的构成及工作原理,开展了设置该类支撑的钢筋混凝土梁-柱节点的反复加载试验,初步考察了节点的抗震性能,并通过对比试验与常规钢筋混凝土梁-柱节点进行了比较。研究结果表明,安装该类支撑后节点的耗能能力明显提高,梁端位移幅值较大时提高幅度可达200%以上,大大改善了节点的抗震性能。

HRB500级钢筋网轻骨料混凝土剪力墙抗震性能研究

我国混凝土结构工程中目前应用的非预应力钢筋强度为300—400MPa，比发达国家低1—2个等级，结构材料用量偏大，消耗了过多的资源和能源。通过拟静力试验，对两片HRB500级钢筋网轻骨料混凝剪力墙分别进行了在低周期反复荷载作用下受力性能的研究，观测了墙体的整个破坏过程，分析了墙体的强度、底部剪切变形和抗震性能。试验及分析表明，剪力墙具有较大的延性和耗能能力，为HRB500级钢筋用作抗震剪力墙的分布筋提供了试验依据。

功能梯度复合材料圆柱壳固有频率解

本文建立了功能梯度复合材料圆柱壳的基本动力方程,给出了各类功能梯度复合材料圆柱壳固有频率的一般解析解法,并具体导出了两端简支功能梯度圆柱壳各阶固有频率解的解析表达式,十分简明、实用。

智能材料及其在土木工程中的应用

智能材料是21世纪的一种新型的材料、是材料科学发展的方向.本文对智能材料的概念、组成及其特点进行了介绍,论述了智能材料在土木工程中应用和研究现状,并展望了智能材料在土木工程的应用前景.

多水准位移能力谱抗震设计方法

在改进能力谱方法和多水准抗震设计理念的基础上,提出了基于位移能力谱的多水准抗震设计方法.利用位移能力谱方法,获得了结构在不同抗震设防水准下结构的位移需求和延性系数,并构造出多水准需求谱.从多水准需求谱上得到多个基于位移抗震设计的控制点,最终构造出结构设计能力基准曲线.基于结构设计能力基准线对结构进行设计,能使结构同时满足'小震不坏'的弹性位移需求和'中震可修'及'大震不倒'的弹塑性位移需求.根据一个单自由度桥墩抗震设计的全过程,说明了基于位移的多水准抗震设计方法不仅能够满足各个设防水准的需求,而且根据该方法设计的结构具有最优的经济性.