优化型桥梁金属耗能隔震挡块的抗震性能研究

通过对桥梁金属耗能隔震挡块进行形状优化,提高桥梁的抗震性能,解决桥梁在地震中的落梁破坏问题,保证桥上与桥下的人员与车辆以及周围建筑物在地震中的安全。对耗能挡块在不同地震水准的工作状态进行研究,明确工作机理,优化其构造形式。按照一定比例半径的圆弧对挡块形状进行优化,对5组不同高宽比(γ为1. 25,1. 11,1,0. 9,0. 8)的耗能挡块建立有限元精细化模型,每组耗能挡块均设计1个同高度的传统矩形形状的对比件进行研究,模拟其弹塑性力学行为以及低周疲劳性能。分析耗能挡块的耗能能力与塑性应变分布规律,提出优化型耗能挡块耗能量的超强比(优化型挡块耗能量与传统型挡块耗能量比值)计算公式。数值仿真结果表明,根据真实的材性试验数据定义有限元模型的应力应变关系,可以更加真实地模拟金属的力学行为;优化型桥梁金属耗能隔震挡块具有良好的耗能能力与低周疲劳性能,优化后的桥梁隔震挡块累积等效塑性应变明显减小,最大值较优化之前减小28. 05%～30. 4%,耗能分布更加均匀,延性更好;文中给出的优化型耗能挡块耗能量超强比公式与数值仿真计算结果吻合较好,可计算优化后的隔震挡块真实耗能能力。为桥梁的减震设计提供分析依据,为完善相应的设计规范奠定理论基础。

基于性能的既有砌体结构隔震加固研究

以一实际砌体结构为研究对象,根据前期结构检测及可靠性评估,该目标砌体结构综合抗震能力不能满足抗震鉴定要求,需采取适当技术手段对其进行抗震加固改造。本文以结构层间位移角为具体性能指标,以隔震技术为具体加固方法,通过结构动力时程分析,用结构加固前后的楼层加速度、楼层剪力、地震输入能量分配等指标评价了结构抗震性能。分析结果表明,采用隔震加固措施能有效提高砌体结构的抗震安全性,达到具体的抗震设防目标。此分析方法为我国大量高龄服役、不能满足现行规范而短期内又继续存在的旧有砌体结构建筑的抗震加固提供了有益的参考。