平移式预制混凝土外挂墙板框架足尺低周往复试验研究

为研究平移式预制混凝土外挂墙板的抗震性能,设计了单层足尺钢框架模型进行低周往复荷载试验.钢框架由下端固定、上端滑动连接节点外挂5片预制混凝土墙板组成,试验过程中主要记录了框架位移、节点与墙板的变形和应变.结果表明:初始加载阶段平移式预制混凝土外挂墙板对主体结构的刚度贡献较小,随着加载位移的提升,预制混凝土外挂墙板上部节点变形达到极限,开始参与主体结构受力,结构整体刚度有所增加;随着加载位移的进一步提高,主体结构与外挂墙板产生损伤,刚度逐步下降.在试验全过程中,预制混凝土外挂墙板连接节点始终保持弹性状态,上节点角钢与螺栓的相对位移不大于50 mm,说明新型平移式外挂墙板节点具有较大的安全储备且不易发生脱落.

基于OpenSEES的剪力墙低周往复试验的数值分析

为了解不同构造剪力墙的抗震性能,以广州花园酒店的框支剪力墙结构为研究对象,对不同配筋与构造的剪力墙进行了低周往复试验,并采用多竖向弹簧单元(MVLEM),通过二次开发编制了基于OpenSEES的剪力墙结构分析程序SWNA,通过SWNA对剪力墙结构进行低周往复试验数值模拟.结果表明:该数值方法能够较好地从宏观上模拟剪力墙的弹塑性行为,包括中和轴移动、剪切变形、局部塑性状态及破坏机制等;MVLEM单元可以通过比较少的自由度模拟剪力墙结构,比微观单元节省大量计算时间,适用于高层建筑结构的整体弹塑性分析及基于性能的抗震评定.

叠层橡胶隔震支座的低温往复试验及等效阻尼比推算

介绍了对-20、-35、-50℃低温环境中叠层橡胶隔震支座进行往复水平推剪试验的思路和主要结果,论述了采用Matlab/Simulink工具箱建立的用Bouc-Wen模型模拟橡胶隔震器滞变回复力的多目标优化拟合数学模型和求解方法.对-50℃的温度条件下与室温下阻尼值的相对变化关系进行了对比,指出在低温环境下叠层橡胶隔震支座的阻尼比略有降低.

装配式自复位钢框架梁柱节点低周往复试验的数值模拟

采用ABAQUS有限元分析软件,对4个装配式自复位钢框架梁柱节点在低周往复荷载作用下的试验进行数值模拟分析,并将分析结果与试验结果及理论计算结果相对比。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好,丰富了研究成果,获得对节点受力性能更准确、更全面的认识。同时梁柱节点开口处弯矩-转角的理论模型得到了验证,为进一步对节点的性能化设计及整体结构进行分析和设计奠定了基础。

基于OpenSEES的预应力装配双肢墙低周往复试验数值分析

提出新型预应力装配双肢墙(PCW)结构并进行两榀PCW试件的低周往复试验与数值模拟。以有限元软件OpenSEES为分析平台,采用基于纤维模型并考虑剪切变形的非线性梁柱单元模拟墙肢,在连梁与墙肢结合部位采用零长度连接单元模拟预应力筋与连接钢筋的作用,编制程序求解零长度单元恢复力模型,采用自适应非线性求解法对两榀试件的低周往复试验进行数值分析,试验及数值分析结果表明:PCW结构具有良好的自恢复能力,卸载后残余变形小,结构损伤集中,震后易修复;连接钢筋的应用有效增大PCW结构的耗能能力;数值分析较好地模拟了PCW的弹塑性性能,数值分析结果与试验结果吻合良好,基于OpenSEES的分析模型适用于PCW结构的非线性分析。

柔性多自由度力-位移混合控制在结构循环往复试验中的应用研究

如何模拟试验体在结构中受到的真实边界条件是决定结构试验结果正确性的关键问题,即在边界加载点上实现多自由度系统的命令的准确加载。土木工程结构(或构件)一般竖向刚度大,在重力荷载作用下各个自由度之间存在较强的耦合作用,采用传统方法多个作动器单独加载控制精度低,甚至会出现加载控制失稳的现象。针对这个问题,发展一种可以根据试验体和试验装置特点灵活选择控制点自由度和作动器的力或位移控制方式的混合控制方法,即柔性多自由度力-位移混合控制(FMFDC)策略,提出广义刚度矩阵来近似等效试验体的力-位移关系,并基于广义刚度矩阵设计力-位移转换系数矩阵,采用坐标转换雅可比矩阵将加载装置的几何非线性线性化,采用比例-积分-微分控制方法(PID控制方法)保证各自由度的稳态误差满足精度要求,最终实现多自由度协调加载。基于柔性多自由度力-位移混合控制方法分别建立了六自由度和平面内三自由度加载平台,以小型铁皮筒试验体和足尺钢柱的循环往复试验进行验证,试验结果验证了这种控制方法的可行性和适用性。

高频往复试验机润滑性参考油的研制

参照进口润滑性参考油的规格指标,选择了稳定可靠的基础液(基础组分)并添加适量的调配组分,其中高润滑性参考油添加了润滑剂,低润滑性参考油添加了抗磨性极低的烃类,研制出理想的国产润滑性参考油,可以取代进口润滑性参考油,并用于HFRR试验机的校对。

用高频往复试验机测定柴油润滑性

柴油润滑性是车用柴油的一项重要质量指标,该分析项目采用的测定标准为ISO12156-1。描述了该分析方法的具体实验过程,总结了分析过程的要点、难点。

高频往复试验机的期间核查

结合柴油润滑性能评定试验用高频往复试验机的工作原理,以温度、冲程、频率、时间以及试验机性能作为反映设备稳定性和准确性的技术指标,阐述并例举了该设备的期间核查内容和方法,对核查结果进行了分析和评价,并指出了核查时应注意的问题,确保了该设备在检定期内的准确度。

高频往复试验机法考察柴油润滑性研究

用高频往复试验机法对柴油及组分的润滑性进行了测定,考察了方法的准确度与重复性,并初步探讨、验证了柴油的硫含量、酸度、粘度等性质与润滑性的关系.

用高频往复试验机优化和筛选传动润滑油

汽车传动系统中的垫片会产生磨损,磨损的垫片会导致传动系统异响及脱挡等问题,因此对传动系统中使用的润滑油提出了抗垫片磨损的要求。对垫片磨损的原因进行了分析。可以用传动台架试验来评价传动润滑油的抗垫片磨损性能,但费用高,周期长,不适合用于传动润滑油配方优化和筛选。对高频往复试验的磨斑面积与传动台架试验的垫片磨损量的相关性进行了考察,发现磨斑面积与垫片磨损量呈正相关,磨斑面积小,垫片磨损量也少。因此可以用高频往复试验来间接评价传动润滑油的抗垫片磨损性能,这对传动润滑油的配方优化和筛选极具参考价值和指导作用,可极大地提高传动润滑油的配方优化和筛选效率。

弹簧阀往复试验装置的设计

针对现有弹簧阀试验的特点及难点,设计了弹簧阀往复试验装置。介绍了弹簧阀往复试验装置的功能,分析了弹簧阀往复试验装置的设计方案,并对电机、机架、偏心轮、铜套等关键部件进行了设计。弹簧阀往复试验装置可用于验证弹簧阀在长时间反复作用下的密封性、可靠性,进而保证产品的顺利研制和生产。

新型钢管混凝土梁柱节点力学性能试验研究

为研究内加强环式圆钢管混凝土柱与矩形钢管混凝土梁这种新型连接节点的力学性能,设计了缩尺钢管混凝土梁柱节点试件,开展了相同梁柱节点试件的静力加载试验和低周往复加载试验。通过研究该节点试件的破坏模式、荷载-位移曲线以及拟静力加载试验的骨架曲线、核心区剪切变形等,分析了节点试件的承载能力、延性和耗能能力,全面考察了同一梁柱节点在静力加载和低周往复加载两种工况下的受力性能和破坏模式。结果表明:钢管混凝土梁柱节点试件核心区强度较强,破坏模式主要为梁端破坏,低周往复加载试验时试件梁柱连接处附近的梁端钢板发生拉裂破坏和钢板鼓曲,静力加载试验时试件梁端焊缝发生拉裂破坏;试件延性较好,加载过程中经历了弹性、弹塑性和塑性发展阶段。最后提出了该类钢管混凝土梁柱节点核心区的抗剪强度计算公式。

SH/T 0765—2021《柴油润滑性的评定高频往复试验机法》标准解读

我国现行柴油润滑性评定方法标准为SH/T0765—2021《柴油润滑性的评定高频往复试验机法》,此次为该标准第一次修订。本文就该次标准修订,解读主要修订的变化,如测量方法、环境温湿度可接受范围、精密度要求等内容。

联肢弯剪型钢板剪力墙抗震性能试验研究

联肢钢板剪力墙结构是将2片钢板剪力墙通过钢连梁连接形成的抗侧力结构。通过对1榀1/3缩尺的4层联肢弯剪型钢板剪力墙试件进行低周往复加载试验,从滞回曲线、骨架曲线、延性、承载力及刚度退化、耗能能力等方面研究了该结构体系的抗震性能,并且对试件的屈服顺序和变形模式进行了分析。结果表明:联肢钢板剪力墙试件的延性系数达到5.03,承载力退化系数均大于0.96,承载力和刚度退化稳定,等效黏滞阻尼系数达到0.25以上,表明联肢弯剪型钢板剪力墙具有优越的抗震性能。加载过程中,连梁先于墙板发生屈服,墙板先屈曲后屈服,此后柱脚和横梁相继屈服。连梁的引入改变了结构的屈服机制,提高了整体的延性和耗能能力,能够组成多道抗震防线,且试件整体最终也体现出合理的破坏机制。整体侧移曲线呈弯剪变形模式。该试验研究更加贴合实际工程中联肢钢板剪力墙结构的应用情况,为联肢钢板剪力墙结构的进一步研究和应用提供了试验基础。

南方山区民居木结构榫卯节点抗震性能试验研究

为研究截面参数和节点形式对有穿销直榫节点抗震性能的影响,首先,以梁高、梁宽为研究参数,并与有穿销透榫节点作对比,共设计制作了4个足尺节点试件;然后,通过低周往复加载试验,研究不同参数下节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、强度和刚度退化及耗能能力等性能;最后,推导有穿销直榫节点的弯矩-转角理论公式,并与试验结果进行对比.研究结果表明:试件的主要破坏形态为柱内侧梁榫受拉边缘的顺纹拉裂破坏,伴随有柱内侧梁榫受压边缘的挤压变形和柱外侧梁榫的水平劈裂;节点的弯矩-转角滞回曲线呈捏缩效应明显的反Z形;在试验设计参数范围内,有穿销直榫节点的转动刚度和抗弯承载力随着梁截面高度和宽度的增大而增大,但是强度退化系数和等效黏滞阻尼系数的变化不明显;相比于有穿销透榫节点,有穿销直榫节点的正向抗弯承载力大62%,反向抗弯承载力大26%,且承载力下降更平缓,表明有穿销直榫节点具有更好的抗震性能;有穿销直榫节点理论公式所得结果与试验结果误差在9%内.

水平双轴加载下带翼缘RC 剪力墙抗震性能试验研究

为了揭示双轴耦合效应对不同截面形式带翼缘RC剪力墙多维抗震性能的影响,对3个T形截面和2个L形截面RC剪力墙分别沿其主轴方向进行了低周往复加载试验,对比分析了水平单、双轴加载下带翼缘RC剪力墙的破坏特征、滞回特性、承载力、延性、极限位移角、耗能能力与钢筋应变。研究表明:T形墙和L形墙的破坏均呈现出明显的非对称性,即破坏集中于墙肢自由端,双轴加载加重了带翼缘RC剪力墙的开裂和损伤程度,且易引起剪力墙局部损伤集中;与单轴加载相比,双轴加载不仅削弱了带翼缘RC剪力墙各受力方向的承载力与变形能力、增大了腹板塑性铰区弯曲变形在总变形中的占比、加速了耗能进程、降低了单个方向的耗能能力,并且增大了腹板与翼缘竖向钢筋的应变以及翼缘的剪力滞后效应;双轴耦合效应对L形墙损伤的影响较T形墙更为显著,并导致双轴加载下L形墙各抗震性能指标的衰减程度大于T形墙。考虑双轴受力后,中国抗震规范关于RC剪力墙层间位移角的限值仍较为安全,但安全冗余度降低。

双层玻璃纤维网格增强环氧砂浆单面加固砌体墙抗震性能试验研究

为研究双层玻璃纤维网格增强环氧砂浆单面加固砌体墙的抗震性能,对两个高度为1200 mm、宽度为1600 mm、厚度为240 mm的砌体墙进行低周往复试验。试验结果表明:1)双层玻璃纤维网格增强环氧砂浆抗震加固技术切实可行,加固后的墙体破坏形态由脆性转为延性;2)加固后能够降低裂缝扩展速率,减小裂缝宽度;3)显著提高了墙体承载力与变形能力,峰值荷载约提高了91.5%,开裂荷载约提高了20.4%,墙体开裂位移提升了20.0%;4)加固墙体的滞回曲线更加饱满优良,可恢复性变形增加,残余变形更小。本文成果可为砌体墙的加固工程提供一定的借鉴与参考。

方钢管超高性能混凝土柱抗震性能试验及数值模拟

钢管混凝土柱因其承载力高、抗震性能良好且施工方便等特点成为建筑结构发展方向之一,但目前对于钢管超高性能混凝土柱抗震性能研究较少。对不同类型方钢管混凝土柱抗震性能(4根方钢管超高性能混凝土柱、1根方钢管高强混凝土、1根方钢管普通混凝土)进行对比分析研究。结合6根方钢管混凝土柱的低周往复试验数据,建立纤维有限元模型进行参数分析。主要研究了在低周往复荷载作用下的破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、延性以及耗能能力等,分析了轴压比、含钢率和混凝土种类等主要设计参数的影响规律。结果表明:(1)纤维有限元模型能够有效分析方钢管超高性能混凝土柱滞回特性;(2)与方钢管普通混凝土柱和高强混凝土柱相比,方钢管超高性能混凝土柱抗震性能更为优异;(3)方钢管超高性能混凝土柱随着轴压比的提高,试件水平承载力及刚度增大,但延性降低;随着含钢率的增加,试件水平承载力、刚度、延性及耗能能力均提高;随着钢纤维体积率的增加,试件延性、耗能能力提高。

装配式可更换分级屈服耗能连接集成形状优化及试验研究

为增强装配式混凝土框架结构的可恢复性,提出一种可更换分级屈服耗能连接,通过在梁-柱节点处设置该连接可实现对结构屈服过程的有效控制。针对分级屈服耗能连接中的弯剪部件,基于等效应力屈服强度理论推导得到弯剪部件考虑等应力屈服的形状曲线,通过Python集成Abaqus数值模型和优化算法获得低周疲劳性能最优的形状曲线。对5个分级屈服耗能连接试件开展低周往复加载试验,研究其滞回性能和变形能力等抗震性能,评价形状优化后分级屈服耗能连接的性能水平,并对弯剪部件影响参数进行分析。结果表明:优化后弯剪部件的塑性应变分布更加均匀,耗能能力和材料利用率明显提高;同时弯剪部件经优化后的分级屈服耗能连接试件变形能力显著增强;随着弯剪部件的等应力屈服高度比或高宽比减小,分级屈服耗能连接的承载能力和耗能能力均逐渐提高,但刚度退化速率逐渐加快;各试件变形及损伤主要集中在弯剪部件和屈曲部件,且均实现了分级屈服的耗能机制,说明分级屈服耗能连接能够有效控制结构的屈服过程。