正交胶合木新型抗剪及抗拉连接耗能特性试验

连接节点是保证木结构抗震性能的重要因素,节点的耗能能力是衡量其是否适用于抗震区的重要指标。提出了适用于正交胶合木(cross laminated timber,CLT)结构的新型耗能抗剪连接节点和新型耗能抗拉连接节点,为研究该类连接节点的破坏模式及力学性能,开展了15组低周往复加载试验。试验结果表明,新型耗能连接节点试件延性系数(D)均大于9.0,满足欧洲规范Eurocode 8中对高延性节点D>6的要求,属于高延性范围;新型耗能连接节点工作阶段强度退化系数均低于20%,具备工程适用性;新型耗能连接节点工作阶段等效黏滞阻尼系数为12%~22%,普通商用连接节点等效黏滞阻尼系数为2.5%~15.8%,两类新型耗能连接节点具有较好的耗能能力。

循环荷载下粉质黏土的变形与耗能特性

循环荷载下土的累计变形与耗能特性是岩土工程设计的重要依据。对粉质黏土原位样和重塑试样开展了不排水循环三轴试验,研究了结构性对粉质黏土动力变形与滞回耗能特性的影响规律。结果表明:粉质黏土动力变形规律由循环应力比控制,原位样的临界循环应力比相比重塑样更高;双幅应变随振次的增长模式可以分为稳定型、过渡型和破坏型;累积能量耗散随双幅应变的增长模式也表现出相似的3种类型;相同双幅应变下,重塑样的滞回耗能能力比原位样的更强;相同条件下,原位样需要耗散更多的能量和更多振次才能达到与重塑样相同的双幅应变;结构性对粉质黏土动力荷载下的变形与耗能特性有明显影响。

柔性约束颗粒阻尼耗能特性研究

提出了用于分析柔性约束颗粒阻尼（豆包阻尼）的柔性约束新算法．利用离散单元法研究了豆包阻尼的运动及耗能特性，结果表明，豆包阻尼是一种随振动幅值和振动频率呈非线性变化的阻尼结构．同时，系统地研究了豆包结构参数变化对其耗能的影响规律，为豆包阻尼的工程应用提供了指导．

制动转矩控制方法对车用电涡流缓速器耗能特性的影响分析

针对车用电涡流缓速器在制动过程中时需要消耗大量车载电能的问题,在建立车用电涡流缓速器制动特性和热力学特性模型的基础上,分析电涡流缓速器制动转矩分级控制和无级控制的耗能特性。理论分析和试验研究的结果表明:在使用过程中,分级控制方法耗电量大于无级控制方法,主要原因是分级控制方法使制动任务分配不均匀,将过多的制动任务分配给低挡的励磁绕组,导致其温度迅速升高和造成耗电量的额外增加;而无级控制方法则将制动任务均匀地分配给所有励磁绕组,以保证单个励磁绕组的温度不至于过高而增加能量消耗。

偏心支撑钢框架耗能特性和简化分析

偏心支撑框架是一种理想的钢结构抗侧力体系。介绍了偏心支撑框架的种类和受力特点 ,提出了偏心支撑体系的一种简化计算方法。

电子液压制动系统耗能特性影响因素分析

针对车辆电子液压制动系统存在的能量消耗问题,建立了电子液压制动系统的能耗数学模型,在此模型的基础上分析系统参数和零部件结构参数对电子液压制动系统耗能特性的影响.结果表明减小系统最高工作压力和制动轮缸活塞直径有利于降低电子液压制动系统的耗电量,而系统最低工作压力和蓄能器有效排量的改变对电子液压制动系统的耗电量影响不大.增加蓄能器充气压力、减小蓄能器有效排量以及制动轮缸活塞直径有利于缩小蓄能器体积.

钢结构外露式刚接柱脚耗能特性的实验研究

通过H型钢柱脚与混凝土外露锚栓连接基础足尺寸实验,研究2组不同锚栓布置的柱脚连接节点在循环往复荷载作用下的全局响应和各组成单元的局部响应情况,分析刚接柱脚在地震作用下的耗能特性和屈服机制.结果表明,外露式刚接柱脚节点在弹性层间位移转角限值内处于弹性工作状态;在塑性层间位移转角内,柱翼缘和锚栓刚屈服就开始强化,节点承载力进一步提升,并可以较好的满足正常使用状态的需要.在往复荷载作用下,试件的荷载-位移滞回特性曲线呈梭形,具有一定的耗能特性,且外露式刚性连接的柱脚具有一定的半刚性特性.

架空输电线路防振锤动态耗能特性的分析研究

为了探索一种能有效评价防振锤耗能性能的测试方法,在对互功率谱密度法函数物理意义进行分析的基础上,提出了在对防振锤采用等幅扫频激振时测量激励与响应的互功率谱密度的方法。对FR型电力防振锤的试验结果表明,在对互功率谱密度函数进行积分后,可以直接得到防振锤的固有频率、耗能曲线等参数,完整地反映出防振锤的动态耗能性能。

基础隔震结构的减震耗能特性分析

根据基础隔震理论,在钢筋沥青隔震礅的基础上,提出一种新型钢结构隔震礅,设计和制作了缩尺房屋模型,并对其进行振动台试验。通过对隔震结构模型的动力特性、地震响应及能量平衡分析,绘制试验过程中的加速度及能量时程曲线,研究钢隔震礅应用于低层框架结构的减震耗能能力。大量工程实例可以看出该隔震礅隔震效果显著,制作简单、价格低廉、耐久性好,适于在广大村镇地区低层框架结构中推广使用。试验表明:隔震结构模型在不同的地震作用下,加速度折减系数处在0.24~0.51之间,且结构的阻尼耗能在振动台试验中占总输入能量的60%~70%,对结构耗能起主导作用,说明该基础隔震装置不仅具有较好的减震耗能特性能,对于控制隔震层的位移也有好的效果。

轿车电磁制动器耗能特性的研究

建立了电磁制动器的耗能数学模型,并经台架实验验证。在此基础上,分析结构参数和运行参数对电磁制动器耗能特性的影响。结果表明,电磁制动器结构设计参数对耗能功率影响比较复杂,电磁制动器最佳设计参数求解实际上是多变量和约束条件下的优化问题;电磁制动器耗能功率随汽车行驶速度变化曲线存在"低耗能功率区",故在设计电磁制动器时,应使耗能功率曲线的"低耗能功率区"尽量包含典型城市行驶工况的汽车制动初始速度区间。

地震作用下某钢管桩码头排架结构耗能特性分析

为研究地震动强度对钢管桩码头结构耗能特性的影响,分析了江苏省某钢管桩码头排架在不同地震峰值加速度下的能量耗散特性,选取与抗震规范加速度反应谱符合程度较好的两条实际地震波和一条人工波作为设计地震动,采用循环荷载作用下的p-y土弹簧模拟桩土相互作用。计算结果表明,在地震动峰值加速度确定的条件下,根据所提方法选择的三条地震波输入结构的总能量大小比较接近;地震作用下,钢管桩码头结构主要耗能形式是阻尼耗能,占比高于80%,滞回耗能占比较小,说明结构损伤程度较低,抗震性能较好;大震情况下损伤主要发生在陆侧第一根桩基,入土深度对桩基滞回耗能分配有较大影响。

钢筋钢丝网砂浆加固钢筋混凝土方柱耗能特性数值分析

为了提升钢筋混凝土柱抗震加固效率,采取钢筋钢丝网砂浆加固方法,同时研究加固后的耗能特性。结合3根钢筋混凝土方柱拟静力反复加载试验,依据Mander模型建立了钢筋钢丝网约束混凝土的应力-应变关系,并与试验相互对比验证。在此基础上进行了不同因素条件下72个钢筋混凝土试件的数值分析研究,主要因素包括剪跨比、纵筋配筋率、配箍率、混凝土强度等级和轴压比。结果表明:建立的钢筋钢丝网砂浆加固RC方柱数值模型耗能计算结果与试验值吻合良好;结合灰色关联度参数分析,影响试件耗能的因素依次为剪跨比、纵筋配筋率、配箍率、混凝土强度等级和轴压比。

新型组合耗能器耗能特性试验简介

该试验使用的新型黏弹性.软钢剪切型组合耗能器是由高阻尼橡胶材料、低屈服点软钢板、盖板、连接钢板及加劲肋组成。该试验在同济大学静力试验室进行,采用SCHENCK作动器对该耗能器进行了渐增位移往复加载试验和固定位移往复加载试验,以测定该耗能器的基本性能和疲劳性能。试验的测量内容为组合耗能器加载过程中的阻尼力及位移,阻尼力和位移由作动器反馈给试验系统得到。

微型钢管桩桩-土复合抗滑结构耗能特性研究

为了研究微型钢管桩桩-土复合抗滑结构(以下简称桩土复合结构)在地震作用下的耗能特性,设计一种直剪式复合结构的拟静力加载试验装置,并对3个相同桩间距不同桩径的桩土复合结构模型进行了低周往复加载试验。从承载力、滞回性能、刚度退化、延性性能和耗能能力等方面对模型试验结果进行对比。结果表明,桩间距约为桩径10倍时复合结构具有更好的耗能能力,桩间距与桩径比小于5.9时复合结构的耗能能力明显下降;桩间距与桩径比大于7.4的复合结构在承载力、滞回性能、耗能能力方面比较接近,滞回曲线更加饱满;桩间距与桩径比小于5.9的复合结构滞回曲线有明显捏缩,其承载力、滞回性能及耗能能力也均有明显下降。

小箱梁桥横向减震体系及其耗能特性

为改善小箱梁桥的横向抗震性能,以三角形钢板为基本耗能构件,提出板式橡胶支座与钢阻尼器组合、板式橡胶支座与钢挡块组合2种横向减震体系,详细阐述了2种减震装置的构造特点和力学特性。钢挡块体系的挡块间隙取板式橡胶支座发生滑动时的位移,以充分发挥支座的柔性减震作用。以一座简支小箱梁桥为例,在成本相同的前提下,研究2种减震装置屈服力变化对减震效果的影响,阐明了减震体系主要力学参数的确定方法,并采用非线性时程反应分析方法,对2种减震体系的耗能特性进行深入分析。选取2条典型的地震动输入,分析了2种减震体系对墩梁相对位移、最大墩底弯矩的影响和各自减震装置的耗能机制。结果表明:地震下钢阻尼器耗能大,通过提供耗能及较大的恢复力能有效控制墩梁相对位移,而钢挡块耗能小,主要通过提供恢复力来控制墩梁相对位移,因而阻尼器体系的限位效果要显著优于挡块体系;在一定范围内,增大钢阻尼器(挡块)屈服力可以显著减小最大墩梁相对位移,但不会明显增大下部结构地震力;当地震动输入在正负方向能量分布不均时,钢挡块体系中梁体频繁撞击一侧挡块,挡块的滞回圈数会显著减少,支座较易遭受地震损伤;而钢阻尼器体系更能适应不同的地震动输入。

冻土层对桩基础铁路重力式桥墩抗震性能的影响研究

为研究冻土影响下桩基础铁路重力式桥墩的地震破坏特征以及不同影响因素对季节性冻土区桩基础铁路重力式桥墩抗震性能的影响,首先通过拟静力模型试验研究了冻土影响下桩基础铁路重力式桥墩的地震破坏特征;其次建立了考虑冻土效应的桩基础桥墩有限元分析模型,采用数值模拟方法探讨了季节性冻土层厚度、剪跨比、轴压比和承台埋入深度4个参数对冻土区桩基础铁路桥墩抗震性能的影响。研究结果表明:在一定范围内季节性冻土层厚度的增加有利于提高桩基础铁路重力式桥墩的抗震性能,但当冻土层厚度超出这一范围再增加时,其对桩基础桥墩水平承载能力的影响会变弱,同时冻土层厚度的增加会加速桩-土-桥墩体系的破坏;剪跨比的增大和承台埋入深度的减少均会显著降低冻土影响下桩基础桥墩的抗震性能;轴压比的增大会提高桩基础桥墩的水平承载能力,但会加速桩基础桥墩峰值荷载的出现,同时也会加速桩-土-桥墩体系的破坏。

不同耗能特征的黏弹性阻尼器性能对比试验研究

该文通过不同应变幅值、不同加载频率以及疲劳荷载下的低周往复试验,对A、B两种具有不同耗能特征的黏弹性阻尼器的基本力学性能进行了研究,并对其储能剪切模量、耗能剪切模量、损耗因子等力学性能进行比较分析。试验结果表明:在相同变形幅值下,A、B两种黏弹性阻尼器的损耗因子和等效阻尼比的值比较接近,其中A种黏弹性阻尼器的单位体积材料的耗能量较大,提供的刚度也更大,但是加载过程中材料内部的升温效应比较明显,疲劳荷载下的各力学性能指标的衰减量也较大;B种黏弹性阻尼器的单位体积材料的耗能量和刚度较小,但是其力学性能受材料内部升温效应以及累积疲劳损伤的影响较小,疲劳荷载下各力学性能指标的衰减量较小。因此,在实际工程应用中,A种黏弹性阻尼器适合应用于有较高的刚度需求和耗能需求的结构,而B种黏弹性阻尼器适用于对力学性能稳定性以及抗震疲劳性能要求较高的结构。另外,采用Bouc-Wen模型得到的模拟结果与试验数据吻合良好。

大豆散料-钢板筒仓模型动力相互作用试验

为揭示粮食散料与仓体之间相互作用对结构体系地震反应的影响,进行了空仓、半仓大豆和满仓大豆3种储粮状态下的钢筒仓模型振动台试验,从动力特性、加速度反应和耗能特性等方面研究了不同堆料高度与不同输入峰值加速度对模型地震反应的影响规律,并对大豆-钢板筒仓体系的动力相互作用程度进行定量分析。结果表明:试验模型空仓、半仓和满仓的一阶频率分别为109.6 Hz、59.4 Hz和49.5 Hz,阻尼比为1.2%、23.4%和6.7%;大豆-钢板筒仓模型随着堆料高度增加,其一阶频率显著降低,阻尼比呈现先增大后减小的趋势;输入峰值加速度的增大加剧了大豆与筒仓的相互作用程度,从而改变了模型最大幅值点位置和动力放大系数的垂直分布;贮料与筒仓耦合系统的耗能减震能力随大豆贮料的增加而提升;贮料与钢板筒仓之间存在相对运动的临界位置。

再生混凝土框架柱抗震性能试验研究

进行了再生粗骨料取代率分别为0%、50%、100%的3个再生混凝土框架柱低周反复荷载的对比试验,在相同轴压比、不同取代率的情况下,对普通混凝土与再生混凝土框架柱、再生混凝土框架柱之间不同取代率的破坏形态、滞回特性、延性性能、耗能特性等问题进行了对比分析。试验结果表明再生混凝土与普通混凝土框架柱的破坏过程相似,前者的滞回特性、延性和耗能均满足抗震要求,因此在有抗震设防要求地区的框架中采用再生混凝土是可行的,但再生混凝土较普通混凝土框架柱构件延性减小,耗能能力降低,不建议直接采用原有设计方法,需进行合理的构造加强措施。

铅粘弹性阻尼器的计算模型

本文首先介绍了作者所开发的铅粘弹性阻尼器的构造与性能，并根据铅弹性阻尼器的试验滞回曲线，采用双线性模型和双线性－RO模型来描述其力学性能，最后根据试验结果进行两种模型的对比分析。分析表明：双线性－RO模型比双线性模型更能真实地描述铅粘弹性阻尼器的滞回耗能特性。