表面半位错环能量修正系数的计算

从弹性位错理论出发,介绍了表面半位错环的弹性自能,通过位错环产生的应力场,给出了表面半位错环的能量修正系数及计算结果。认为所给出的其弹性自能的精确表达式是分析位错从材料表面生成的理论基础。

设置多级屈服耗能BRB的桥梁排架墩等能量设计方法

传统防屈曲支撑(BRB)被广泛用于桥梁排架墩的减震控制,但其屈服后刚度较低和变形能力较小,难以有效控制强震下的峰值位移和残余位移。为此,将传统单一材料组成的BRB核心变形段替换为两种具有不同屈服点的材料,使其整体力学特性呈分级屈服的多线性,形成多级屈服耗能的防屈曲支撑(MSBRB)。将MSBRB作为保险丝构件应用于排架墩以提升其抗震性能,采用等能量的设计方法,以设置MSBRB排架墩体系的能力曲线为设计目标,考虑体系在逐渐增强的地震动荷载作用下的塑性发展机制和能力曲线特征,在中国公路抗震设计规范基础上发展了三阶段的抗震设计流程。最后,结合一排架墩设计案例并通过非线性时程分析证明了所提出设计方法的可行性和准确性。结果表明:设计方法可以较好地预测不同地震水平下MSBRB排架墩体系的性能状态,设计值与模拟值最大误差不超过6%,能达到不同地震水平的设计目标;设置MSBRB能显著降低排架墩的墩顶位移,E2地震作用水平下可使排架墩保持弹性状态,在更强的地震水平下也可有效降低排架墩的损伤,说明MSBRB可更为高效地提升排架墩抗震性能,实现排架墩的损伤控制。

装配铅挤压阻尼器的摇摆-自复位双柱墩抗震性能及设计方法

为发展具有损伤可控和自复位性能桥梁双柱墩,选取铅挤压阻尼器(lead-extrusion dampers, LEDs)为可更换耗能装置,并通过预应力筋提供自恢复力,组成摇摆-自复位(rocking self-centering, RSC)双柱墩体系(RSC-LEDs);通过对其抗震性能的研究,对应发展了一种基于等能量设计流程(equivalent energy-based design procedure, EEDP)的设计方法。首先建立了RSC-LEDs双柱墩的数值分析模型,结合一RSC双柱墩试件的拟静力结果验证了建模方法的正确性。在此基础上,定性分析了阻尼器出力、初始预张拉力、无粘结预应力筋配筋率、上部结构重量及盖梁-墩柱刚度比对RSC-LEDs双柱墩滞回性能的影响。设计了32组不同参数的RSC双柱墩试件开展回归分析,并结合RSC-LEDs双柱墩的力学特性,得到了RSC-LEDs双柱墩等效屈服强度、刚度的半经验计算公式。结合中国公路抗震设计规范和EEDP,提出一种适用于RSC-LEDs双柱墩体系的两阶段抗震设计方法,设计案例分析表明:半经验计算公式可较为准确地估算RSC-LEDs双柱墩的等效刚度及屈服强度;所提出的设计方法可使RSC-LEDs双柱墩达到预期的能力曲线,并实现在E1地震作用下保持弹性,在E2地震作用下LEDs屈服耗能且地震位移需求得到控制的设计目标。

IEC标准框架下谐波和间谐波检测的最优化方法

首先根据Parseval能量积分公式,推导了离散信号经离散傅里叶变换(DFT)后时频域能量的表达公式,并且分析指出,将Hanning窗函数应用于国际电工委员会(IEC)标准框架下的集合概念,其前提条件是保证加窗前的时域能量与加窗(并DFT)后的频域能量相等,同时提出引入"能量损失修正系数"来达到该条件。而后,利用能量损失修正系数,得出了加Hanning窗时集合概念的表达公式,该公式与IEC标准框架下的集合概念完全兼容。接着,对IEC推荐的谐波和间谐波检测方法进行了扩展,扩展方法将谐波和间谐波的检测细化为4种测量环境和5个衡量指标。最后,详细分析了每种测量环境下影响测量精度的因素,并且多方位比较与该测量环境相对应的5个衡量指标的综合性能,从5个指标中选出性能最优的一个作为该测量环境下的最优衡量指标。在实际测量时,根据具体的测量环境,选择对应的最优衡量指标,可以得到最精确的测量结果。