自然老化服役后板式橡胶支座摩擦滑移性能试验研究

为了解自然老化服役后板式橡胶支座的摩擦滑移性能,取实际桥梁中服役10年的7个板式橡胶支座进行摩擦滑移试验,分析不同竖向压应力下支座摩擦滑移规律,研究自然老化板式橡胶支座的水平弹性刚度、摩擦系数及耗能能力等,并对比人工热老化支座的相关性能。结果表明:相同服役年限的自然老化板式橡胶支座老化程度并不相同;自然老化板式橡胶支座摩擦系数随着竖向压应力的增大而减小,水平弹性刚度随着竖向压应力的增大而增大;压剪作用对老化板式橡胶支座的耗能能力影响较小,但需要注意累积的摩擦滑移会使支座耗能能力降低。自然老化板式橡胶支座(试验值)相较于未老化支座(理论值)的表面摩擦系数有所降低,但水平弹性刚度明显增大;自然老化板式橡胶支座水平弹性刚度增大幅度远高于人工热老化的板式橡胶支座,人工热老化研究严重低估了自然老化对板式橡胶支座的危害。

实时往复大变形下铅芯橡胶隔震支座力学性能试验研究

针对铅芯橡胶隔震支座在大变形多次实时往复荷载下力学性能退化问题,采用足尺铅芯橡胶隔震支座,通过高速压剪试验设备,对铅芯橡胶隔震支座进行了基本竖向力学性能试验、基本水平力学性能试验、多次不同大变形下实时加载水平力学性能试验,试验结果显示:铅芯橡胶隔震支座在实时往复多次大变形下,随着加载圈数的增加,隔震支座屈服力急剧下降,支座耗能能力降低,到试验结束时屈服力平均下降46.1%,加载圈数对屈服后刚度影响相对较小;实时往复大变形下测得的铅芯橡胶隔震支座屈服力在第2圈以后均小于采用国家标准试验方法得到的屈服力,试验结束时屈服力小于国家标准测到屈服力的43.8%,国家标准试验方法测得的屈服力与实际地震下铅芯橡胶隔震支座的屈服力相比偏小;铅芯橡胶隔震支座实时多次往复变形对其竖向刚度基本没有影响;铅芯橡胶隔震支座在实时往复大变形试验时其力学性能退化,静置一段时间后,其性能基本又恢复到实时往复大变形试验前的状态。

小型叠层橡胶支座水平刚度的实验研究

本文对小型叠层橡胶支座(D<100mm)进行了压剪试验研究,并总结了这类支座的一些基本性能。试验表明:当用现有的大型叠层橡胶支座水平刚度计算公式对小型叠层橡胶支座的水平刚度进行计算时,其计算结果偏小,必须经过适当修正后,才能计算小型叠层橡胶支座的水平刚度。同时,从开发新产品的角度出发,本文还对一组锡芯叠层橡胶支座进行了初步的试验研究。实验成果在一定程度上弥补了这一研究领域内的不足。

纤维-PTFE板橡胶组合隔震支座水平性能试验研究

纤维-PTFE板橡胶组合隔震支座是用纤维布或PTFE板作为加强层来束缚橡胶层的横向变形的,由于加强层的不同,在一定程度上将引起支座力学性能的变化。为研究支座的水平力学性能,设计4组隔震支座进行水平剪切试验研究,结果表明,在反复加载过程中,支座的力学性能稳定,各支座的水平刚度受加强层影响不大,各支座等效阻尼比随着纤维布层数的增多而增加;特别是在较大剪切变形下,纤维-PTFE板橡胶组合隔震支座具有较大的等效阻尼比,表现出良好的耗能性能。

小型叠层橡胶支座水平刚度的实验研究

对小型叠层橡胶支座（D＜100mm）进行了压剪试验研究，总结了这类支座的一些基本性能。试验表明，当用现有的大型叠层橡胶支座水平刚度公式计算小型叠层橡胶支座的水平刚度时，结果偏小，必须进行适当修正．本文还对一组锡芯叠层橡胶支座进行了试验研究，并得到了一些初步结果．

滚珠丝杠副轴向静刚度立卧检测方案对比分析

在分析了轴向静刚度影响因素的基础上,针对关键影响因素,从简化方案设计的角度出发,提出了卧式和立式两种检测方案并分别进行了试验装置的三维设计。对这两种方案分别进行了原理阐述、关键结构介绍以及优缺点总结,并着重说明了立式检测方案的几点独到之处。综合考虑整体结构、性能、造价以及试验效率等方面,立式检测方案优于卧式检测方案,并据此研制了滚珠丝杠副轴向静刚度立式试验装置。

超长期循环荷载作用下海上风机大直径单桩动力特性演变规律研究

大直径单桩基础是目前应用最广泛的一种海上风机支撑结构,其现有相对成熟的研究主要集中在承载力、累积变形和初始动力特性计算等问题。而海上风机对海洋环境中的风、浪、流、地震波及其运行荷载等动荷载非常敏感,因此在长期循环荷载作用过程中,其振动特性变化规律必须得到充分研究。通过在干砂中对大直径单桩进行室内1 g模型试验,以模型桩承载力为参考值,施加相同频率、不同幅值的循环荷载,并在加载过程中进行频响分析,得到桩顶水平位移频响函数,进而得出了以下结论:(1)桩基一阶共振频率随循环次数增大而增大;(2)阻尼比随循环加载次数整体呈降低趋势;(3)桩顶刚度则受循环荷载的致密作用和振动坑的形成等多因素影响,割线刚度主要呈下降趋势,卸载刚度呈增大趋势。

滚珠丝杠副轴向静刚度卧式试验方案研究

滚珠丝杠副的轴向静刚度对数控机床的加工精度有重大影响。采用固定丝杠加载螺母的方案,设计出一套滚珠丝杠副轴向静刚度卧式测量装置,解决了丝杠防转、拉压力施加及微位移测量等难题,在此基础上,对滚珠丝杠副轴向静刚度的试验方法进行了研究。结果表明该试验装置具有加载载荷大,测量精度高,适用范围广,测量位置多,拉压力试验兼顾的优点;该试验方法能够较好地完成轴向静刚度的测量,对同类产品试验方法的研究也具有指导意义。

侧向刚度不规则的超高层建筑振动台试验研究

一座具有多道加强层的超限高层框架剪力墙住宅建筑,其高度超过了规范的限值,侧向刚度不规则。为研究该建筑的抗震性能,对其进行了1/30模型的振动台试验研究,并建模分析了该结构的抗震性能,包括结构的自振特性、加速度反应、位移反应、扭转作用等。采用试验宏观现象、实测数据和有限元软件等手段分析,结果表明该超高层结构基本满足初步设计目标的抗震设防要求,建议在弱轴方向予以稍微加强,以提高结构弱轴方向的抗震能力,确保地震安全。

三角形核心筒在超高层建筑结构中的应用研究

三角形核心筒能提供的抗侧刚度和楼层平面利用率都不如矩形核心筒,因此在超高层建筑中应用较少。结合实际工程,介绍了三角形核心筒在超高层建筑结构中的应用,采取了相应加强措施,并进行了风洞试验。通过方案比选和计算分析可知,为有效抵抗水平荷载,结构布置时利用避难层设置加强层,以增强整体结构的抗侧刚度。风洞试验结果表明,体型系数在裙房以下个别风向角大于1.4,大部分结果都小于1.4,不同风向角风荷载作用下的层间位移角均小于规范风荷载结果。前两阶周期接近7s,塔楼抗侧刚度相对较弱,但前两阶振型均为平动,扭转周期比为0.5,整体抗扭刚度较好。在进行构件截面设计时,应考虑不同方向水平力的作用,且地震作用方向应与墙肢长度方向一致,风荷载方向应与墙肢垂直。

天然叠层橡胶支座水平刚度的概率统计分析

以橡胶支座剪切模量作为水平刚度的变量参数,对同一厂家、同一直径天然叠层橡胶支座剪切模量的概率统计特性进行了研究。借助matlab软件,进行卡方以及KS假设检验,从而得出了其概率分布形式及相应参数。然后通过将各样本符合的分布分别转化成标准分布形式以增加样本数量来判断哪种拟合形式更优。结果表明,同一厂家、同一直径支座剪切模量更好地服从极值Ⅰ型(最小值型)分布。以上结论可为更准确地分析隔震结构的可靠度,明确其目标可靠度,完善基于概率理论的隔震结构设计方法提供依据。

环形橡胶支座力学性能试验研究与有限元分析

随着环形橡胶支座在文物及大型设备隔震等方面应用需求的增长,对环形橡胶支座的力学性能的准确掌握越来越重要。目前,虽然部分学者已提出环形橡胶支座的水平与竖向刚度的计算公式,但其对不同参数特征的环形橡胶支座的适应性还未经过试验验证,此外,支座水平与竖向刚度的压应力相关性也亟需进一步研究。因此,聚焦环形橡胶支座的水平与竖向力学性能,通过试验对现有计算公式进行评估,并重点研究支座的水平与竖向刚度的压应力相关性;基于试验建立环形橡胶支座的有限元模型,参数化分析不同特征参数的环形橡胶支座在不同压应力及水平剪应变下的水平刚度、竖向刚度及其内部应力分布变化规律,并量化分析不同压应力与剪应变对支座各项力学性能的影响。研究结果表明:环形橡胶支座的水平与竖向刚度均呈现出显著的压应力相关性;第一形状系数与第二形状系数对环形橡胶支座的水平与竖向力学性能均产生影响,第一形状系数对支座的竖向等效刚度与等效应力影响更大,而第二形状系数对支座的水平等效刚度影响更大;在不同加载工况下,环形橡胶支座内钢板层的Mise等效应力均远大于橡胶层。

TBM圆形铁路隧道衬砌类型力学性态模型试验研究

依托大瑞铁路高黎贡山隧道全断面隧道掘进机(TBM)段圆形模筑混凝土衬砌工程,开展了不同衬砌结构的模型试验研究。采用卧式加载试验装置,对圆形模筑混凝土、单层管片和管片双层三种衬砌类型进行试验,得到三种衬砌管片的弯矩、轴力和位移。研究结果表明:在相同荷载条件下,模筑混凝土衬砌破坏时能承受更大的弯矩;在试件破坏前,单层管片衬砌和管片双层衬砌在拱脚处轴力有突变,产生应力集中现象;分块对管片刚度有一定的削弱作用;等厚度的圆形模筑混凝土和管片双层衬砌,前者刚度大,力学性态好。

某型机后机身平尾颤振模型设计刚度模拟的探讨

本文探讨了飞机低速颤振模型刚度模拟计算的一种方法。用此方法对某种型号飞机的后机身、平尾刚度进行设计计算,试验结果表明,这种计算方法是可行的。

Fr4环氧树脂板材隔震支座的力学性能试验研究

研究了一种使用Fr4环氧树脂板材代替普通叠层橡胶隔震支座钢板的Fr4橡胶隔震支座,这种支座使用Fr4环氧树脂板材(以玻璃纤维为增强材料,环氧树脂为基体的复合材料)作为橡胶隔震支座的加劲层材料,使之具有造价低廉、质量低、隔震性能好等适用于村镇建筑的特点。对Fr4环氧树脂板材进行了拉伸及弯曲力学性能试验,试验结果表明:Fr4环氧树脂板材可取代传统叠层橡胶隔震支座中的钢板作为橡胶隔震支座的加劲层材料。并且对Fr4橡胶支座进行了水平刚度试验、竖向刚度试验及探索了不同竖向荷载及剪应变下支座的等效阻尼比,研究表明:Fr4支座性能稳定,滞回曲线饱满,耗能能力明显,且支座的竖向刚度远大于水平刚度,是一种理想的隔震支座。

基于修正系数法的桩基水平静载试验参数分析

为分析桩基水平静载试验下地基参数取值,根据m法开展桩土相对刚度变化对地面处位移、转角和最大弯矩影响敏感性分析研究。采用桩的理论抗弯刚度对综合刚度原理和双参数法模型进行修正,提出基于m法的修正系数法计算模型,该法能够保证地面处的位移和转角理论值与实测值相符。结合算例,通过弯矩理论值和实测值对比,验证该法的合理性。算例分析表明,桩身最大弯矩理论值较m法误差小且弯矩沿深度分布较m法合理,修正系数法能够更好地模拟桩土的实际工况。

橡胶支座性能对比试验及工程应用

为了对比高阻尼橡胶支座和天然橡胶支座力学性能的异同,采用反复加载试验方法进行相关性试验。结果表明:随着剪应变的增加,水平等效刚度及等效阻尼比均呈反比例变化趋势;随着压应力的增加,高阻尼橡胶支座水平等效刚度和等效阻尼比呈正比例变化趋势,天然橡胶支座水平等效刚度则变化不明显;随着温度的升高,等效阻尼比和水平等效刚度均呈现减小趋势;随着加载次数增加,水平等效刚度和等效阻尼比呈减小趋势。通过工程应用案例分析,验证了隔震橡胶支座变形后的复位性能。

暗柱截面形状对预制复合剪力墙节点抗震性能影响

为了研究不同截面形状暗柱对预制复合剪力墙节点抗震性能的影响规律,设计了1个L形和3个矩形截面暗柱节点构件分别进行了低周反复试验,研究了各试件的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性、耗能、强度衰减、累积损伤等抗震指标。结果表明:两类构件破坏模式均为弯剪破坏;L形截面暗柱试件滞回曲线包围的面积相对比较饱满,耗能能力较强。L形截面暗柱构件的正负向峰值荷载与矩形截面暗柱试件相比分别提高了16.90%和14.65%,刚度退化曲线较缓慢,整体承载力和抗侧刚度性能也较优越;通过对比两类构件的累计损伤指标发现,L形截面暗柱试件的损伤程度较低。L形截面暗柱试件的延性系数大于3,满足混凝土结构的抗震设计要求。总之,L形截面暗柱试件的整体抗震性能相对较好,建议可以在实际工程中进行应用和推广。

框支连续墙梁抗震性能研究及设计计算

通过对七榀１／２比例两跨框支墙梁的模型试验，对试验模型在竖向及反复水平荷载作用下的破坏机理、水平承载力和变形性能等进行了分析，提出了墙梁水平承载力和侧向刚度的计算公式以及墙梁的抗震设计建议。

预制混凝土空心模剪力墙受弯性能试验研究

进行了1片钢筋混凝土剪力墙和3片预制混凝土空心模剪力墙的拟静力试验,研究了预制混凝土空心模剪力墙的受弯性能和水平接缝的性能。结果表明,空心模剪力墙的破坏过程和破坏形态与钢筋混凝土剪力墙相似,受弯承载力基本相当;空心模剪力墙位移延性系数为6.26~7.71,破坏位移角为1/71~1/53,具有良好的变形能力。空心模剪力墙底部水平接缝处的滑移小于钢筋混凝土剪力墙,在总水平位移中所占比例小于10%,水平接缝构造合理,能够保证竖向装配单元间的有效连接,可用于实际工程。提高约束边缘纵筋配筋率和轴压比可提高空心模剪力墙的受弯承载力及刚度,改善水平接缝抵抗滑移的性能。