不同性能水平下600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究

基于性能抗震设计思想的600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究,对于推广高强钢筋混凝土柱的应用至关重要。通过17根HTRB630高强钢筋混凝土柱试件和3根HRB400钢筋混凝土柱试件的拟静力试验研究了其抗震性能。与HRB400钢筋混凝土柱相比,HTRB630高强钢筋混凝土柱的滞回曲线的形状没有发生明显改变,试件具有较好的承载能力和延性。将基于Kunnath损伤模型计算的损伤指数与试验中测量的损伤指数范围进行了比较,结果表明,Kunnath损伤模型可以准确计算HTRB630高强钢筋混凝土柱的损伤指标。根据HTRB630高强钢筋混凝土柱的破坏特点,以屈服点、峰值点和极限点作为高强钢筋混凝土柱的性能水平控制点。基于性能抗震设计的思想,将600 MPa级高强钢筋混凝土柱的性能水平划分为5个性能水平,即正常使用、暂时使用、修复后使用、生命安全和接近倒塌性能水平。结合参考文献中600 MPa级高强钢筋混凝土柱的试验数据,对65个600 MPa级高强钢筋混凝土柱各特征点的位移角进行了相对频率统计分析,得到了600 MPa级高强钢筋混凝土柱在暂时使用、修复后使用和接近倒塌3个性能水平下具有超过90%安全保证率的位移角限值分别为1/150、1/80和1/60。

两层三跨框架式地铁地下车站结构弹塑性工作状态与抗震性能水平研究

针对目前缺乏对现有地铁地下车站结构抗震性能水平的认识,根据相关规范的规定,设计了7种研究不同场地类别,并考虑输入地震动强度,分析了两层三跨框架式地铁地下车站结构的动力损伤特性及其抗震水平。结果表明,地铁地下车站结构的弹性和弹塑性工作性态层间位移角限值分别小于地面钢筋混凝土框架结构的对应值;同时,地铁地下车站结构从弹性极限工作状态到弹塑性极限工作状态所对应的层间位移角的差值也较小,说明其抗震延性明显比地面钢筋混凝土框架结构的要差。基于计算结果,分析了不同输入地震动强度下地下结构层间位移角、结构与土体的刚度比和输入峰值加速度之间的关系,建立了该类地铁地下车站结构层间位移角随地下结构与地基的刚度比和输入地震波峰值加速度变化的预测公式,以及该类地下车站结构层间位移角限值与抗震性能水平的一一对应关系,初步给出了该类地下车站结构基于层间位移角的抗震性能水平划分和物理描述。

基于投资-效益准则的结构目标性能水平

投资-效益准则作为基于性能的抗震设计的一个基本原则,反映了现代结构抗震设计思想的一个重要转变,即从以往只注重结构安全,向全面注重结构的性能、安全及经济等诸多方面发展.讨论了结构目标性能水平的合理描述;根据投资-效益准则,提出了基于结构层间变形失效模式的目标可靠度优化决策模型,并介绍了最优结构设计强度和最优设防烈度;最后讨论了上述3种目标性能水平的特点,得出结构寿命周期总费用评估是3种目标性能水平优化决策中均需解决的问题,而且最优可靠度强调结构个性,最优设防烈度是强调结构共性的结论.

FRP加固RC框架柱关键位移角统计及性能水平量化

对国内外学者122根FRP加固RC柱伪静力试验的关键位移角进行了统计分析。分别给出了柱纵筋屈服荷载、柱侧弯峰值荷载、柱侧弯极限荷载所对应位移角d的限值—可靠度关系。当可靠度为95%左右时,纵筋屈服荷载、峰值荷载、极限荷载所对应的关键位移角d_y、d_m、d_u分别为1/240、1/110和1/60。对关键位移角d进行了RC柱自身特征参数及FRP加固量参数的单因素分析。结果表明,原柱自身特征参数轴压比n,FRP加固量λf显著影响d_y;纵筋率ρs,混凝土轴心抗压强度fc显著影响d_m;FRP加固量参数λf显著影响du。并依据分析结果将各参数范围分段,给出分段内的关键位移角d的限值—可靠度关系。最终,从适应性、经济可修行及安全性三方面将FRP柱性能划分为4个性能等级,选取d_y、d_r、d_m、d_u作为相应性能水平等级的指标限值。

基于EB-PAC的纯电动城市客车性能水平分析

分析比较两届评价赛的11 m、10 m两个米段纯电动城市客车在动力性、噪声、能耗和续驶里程的平均水平,为纯电动城市客车的技术研发提供参考。

RC框架结构抗震目标性能水平确定方法研究

在基于性能抗震设计中,要求实现多级设防,目的是使结构抗震设计不仅要保护生命安全,同时也要控制因结构破坏而带来的经济损失,使结构在整个生命周期内费用达到最小。但由于结构抗震设计中存在着大量的不确定因素,使得实现每个性能水平都是不确定的,因此,每个性能水平的目标可靠度究竟取多高才能达到设计要求,是目前抗震设计的一个基本问题。针对这一问题,将地震作用、自重荷载、材料强度等看作随机变量,分析了结构造价与失效概率之间的近似关系,明确了不同性能水平失效概率之间的合理比例关系,采用"投资-效益"准则,且控制人员伤亡率小于社会可接受水平,来确定结构的目标性能水平。以两个钢筋混凝土框架结构为例,说明了该方法的应用。

三层三跨框架式地铁地下车站结构抗震性能水平研究

根据相关规范规定,设计出6种不同的场地类别,并考虑地下连续墙和输入地震动强度的影响,分析了三层三跨框架式地铁地下车站结构的地震损伤特性、破坏过程及抗震性能水平。结果表明:在结构层间位移角幅值接近时,二类场地条件下结构的地震损伤程度最轻,四类场地条件下地震损伤最为严重;在大震且场地条件较差时,主体结构在输入地震动峰值过后的一段时间内将处于严重破坏状态,随后才进入可能的完全破坏状态;基于计算结果,建立了该类型地铁地下车站结构层间位移角与结构–土体刚度比R的预测公式;通过对比地下结构不同损伤破坏程度与对应的结构层间位移角的关系,给出了地铁地下结构地震完全破坏的判别标准,并初步给出了不同场地类别下该类地下结构基于层间位移角的抗震性能水平划分及其地震破坏物理描述。

基于数值统计的浅埋地下结构地震动强度指标与抗震性能水平划分研究

现阶段地下结构易损性分析还处于初步研究阶段,以单层双跨的日本大开车站为原型,建立了土与单层地下结构动力相互作用的有限元模型。首先根据地震动的频率,选取地震动;再采用增量动力时程分析方法(IDA),给出了地下结构地震损伤状态的判定与定量划分方法,最后挑选出合适的地震强度指标(IM)。分析结果表明,基于PGA(地表峰值加速度)/PGV(地表峰值速度)分类的地震动记录在IDA曲线上表现出显著的差异,地震动选取的合理性以及随机性是地下结构地震易损性曲线客观性的重要保证;峰值地面加速度(PGA)与场地土层顶底峰值相对位移(PSSRD)均可作为该类浅埋矩形地下结构地震易损性分析的有效且合适的地震动强度指标。基于场地的非线性地震反应特征,对于深埋地下结构的地震动强度指标还有待进一步研究。

客车AEBS性能水平国内外对比分析

整理了50组不同车型自动紧急制动系统(AEBS)的测试数据,对比分析了国内外AEBS的预警和自动紧急制动性能水平,并提出改进建议。

基于可拓理论的某型火炮系统性能水平评估

火炮系统性能水平直接影响着炮兵战斗力的大小,采用可拓分析理论来解决火炮系统设计和装备选择使用过程中的效能评估;先建立广义的火炮系统性能水平物元模型,再结合某型火炮系统实例应用,方法简便实用,结果准确直观,为火炮系统性能水平评估提供了一种新的方法。

工作性能水平约束下多状态系统可靠性分析

在实际工程应用中,要考虑系统运行过程中可能会因为受各类外界因素(如温度、压力、流量、功率等)的影响而导致对系统性能需求不同;针对系统性能受工作需求性能水平约束的现象,对传统Markov过程进行改进,提出改进型Markov过程;在考虑工作需求性能水平约束的条件下,利用改进型Markov过程来分析多状态串并联系统的可靠性,并给出简单的实例分析;结果表明该方法与传统可靠性分析方法相比,大大降低了计算的复杂程度.

海洋运输船主要性能水平评级标准改进研究

分析国内现有船舶性能水平评级标准的不足与改进方向,提出改进的性能水平评级模型,确定各部分的指标及权重。通过算例分析,对改进后的模型进行验证,分析其优缺点及今后进一步完善的方向。

结构抗震性能水平和设防目标

通过对目前国内外关于结构抗震性能水平和设防目标的研究现状、相关规定的对比分析,结合我国国情,提出了钢筋混凝土结构的五级抗震性能水平、四级抗震设防目标。

水泥土大直径单桩水平承载性能试验研究

为研究水泥土中大直径单桩的水平承载性能,开展了水泥土中大直径单桩水平承载性能离心机试验,分析了加固前后桩基水平承载力、弯矩和水平土抗力-水平位移(p-y)曲线的变化规律.基于黏土典型p-y曲线,考虑土体径向非均质性和桩径效应,修正初始地基反力模量和极限土抗力,提出了一种适用于水泥土加固桩水平承载力的计算模型.结果表明,相比未加固桩,加固桩的水平承载力明显提升,单桩初始刚度和极限承载力分别增加2.61倍和6.29倍.加固桩和未加固桩的桩身弯矩随荷载和深度变化趋势大致相同,但加固桩的最大弯矩位于泥面附近.水泥土加固可以提高桩身p-y曲线的初始刚度和极限土抗力,进而提高桩基水平承载力.计算值与实测值吻合较好,从而验证了所提计算模型的合理性.

SRC柱抗震性能和抗震性态水平指标试验研究

进行6个1/2比例的型钢混凝土框架柱(SRC)的低周反复加载试验,主要研究轴压力系数和体积配箍率对型钢混凝土柱滞回特性的影响和SRC柱在不同抗震性态水平的变形指标.通过试验结果分析了SRC柱试件的破坏形态、变形能力、滞回特性等抗震性能指标.基于不同性能水平下的变形和相关参数试验结果,提出了以裂缝宽度和纵向钢筋应力水平、残余变形、极限转角分别作为正常使用、可修和避免倒塌等性能水平的评定参数,并建议了相应性能水平的限值.该研究成果可供型钢混凝土结构基于性能的抗震设计研究和工程实践参考.

岩质斜坡嵌岩桩水平承载性能影响因素敏感性研究

选取岩石单轴抗压强度Rc、嵌岩深度hr、斜坡坡度θ和桩径Dp共4个影响参数,每因素设置5个影响水平,采用Taguchi正交试验方法,设计25个岩质斜坡嵌岩桩水平承载性能基础模型,并开展水平承载性能有限元数值模拟,得到各基础水平荷载—位移曲线,据此以桩侧地表位移10mm为控制条件,确定各基础水平极限承载力。采用信噪比和方差分析方法,研究Rc、hr、Dp和θ对基础极限水平承载力的影响趋势,并检验各因素影响的显著性水平。结果表明:各影响因素对岩质斜坡嵌岩桩水平承载力敏感性由大到小顺序为Dp、θ、Rc、hr,其中Dp和θ均为显著性影响因素,且Dp影响最为显著。Rc和hr均不是显著性影响因素。岩质斜坡嵌岩桩水平极限承载力随Dp增加而增大,随θ增大而减小。当桩周岩体单轴抗压强度与桩身混凝土强度相接近时,二者相互作用效果最佳,可有效提高岩质斜坡嵌岩桩水平承载性能。增加hr对提高岩质斜坡嵌岩桩水平承载力作用有限。

填充墙框架结构抗震目标性能水平研究

填充墙作为非结构构件,仍然参与结构抗震作用。综合考虑填充墙与主体结构之间的相互作用,采用修正等效斜撑压杆模拟填充墙,在Open SEES平台上建立填充墙框架简化模型。以最大层间位移角为地震需求参数,对简化模型进行增量动力分析,确定与填充墙框架极限状态相协调的抗震性能目标,并与纯框架性能及GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》的3个性能水平进行比较,结果表明,填充墙的存在能显著提高主体结构的抗侧刚度,进而改善结构的抗震性能。

高桩码头桩基在倾斜泥面中的水平承载性能研究

现有的高桩码头设计方法在进行桩基水平承载力计算时通常是基于普通天然地基的水平泥面假设,而对泥面倾斜情况下,桩基的水平承载力计算至今没有一套成熟的计算方法可循。为揭示高桩码头排架在斜坡面上的工作机理,通过室内模型试验系统研究了单桩在斜坡面上的水平承载特性。通过对室内模型试验结果分析,提出了基于泥面水平时桩基水平受力性能来确定不同泥面坡度下桩的水平承载性能的修正计算公式,包括桩身最大弯矩、桩身最大弯矩点位置、桩顶位移、泥面位移以及考虑泥面坡度和桩深度的土弹簧刚度修正公式,为处于倾斜泥面的高桩码头桩基设计计算提供了理论依据。