BIFURCATION,CHAOS AND HYSTERESIS IN ELECTRODYNAMIC CONE LOUDSPEAKER

The phenomena of bifurcation,chaos and hysteresis of electrodynamic cone loudspeaker have been investegated experimentally in mid-frequency range.The frequency spectrum,as well as the phase diagram in frequency-voltage phane,of bifurcation and chaos is given.The hysteresis phenomenon is observed clearly from frequency response curve.

基于超低频介损和U-I滞回曲线的XLPE电缆水树老化状态评估

为准确地评估交联聚乙烯(cross linked polyethylene,XLPE)电缆的水树老化程度,该文提出一种基于超低频介损和U-I滞回曲线的评估方法。对3组XLPE样本分别进行0、96和168h的加速水树老化,老化结束后采用快速超低频介损设备(very-low frequency dielectric loss detector,iFDS)在1mHz~1kHz范围内测试不同水树老化状态的XLPE电缆的介电频谱和不同频率下U-I滞回曲线。结果发现:水树老化后的电缆段在超低频段(1mHz~0.1Hz)的介损值显著增大,并在0.002和0.1Hz附近出现两个明显的松弛损耗峰。老化越严重的试样,U-I滞回曲线形变越严重。水树老化后电缆绝缘中产生了新的松弛极化过程,相较于单一频率0.1Hz下的介损值,超低频介电谱能够提供更丰富的绝缘状态信息。在1mHz下,U-I滞回曲线特性的偏转角变化率与曲线形变率均随超低频介损值的上升而增大,能够更加准确地评估电缆绝缘的水树老化程度。将超低频介损结合U-I滞回曲线可以有效地评估电缆绝缘的水树老化程度。

New Phenomenon of the Hysteresis of 4He in Vycor Glass

The low t emperature part of hysteresis curves of the freezing and melting processes of ^(4)He in vycor glass with the lowest temperature O.4K were measured,as the pressure ranged from 36.45 to 55.18(1O^(5)Pa).Some novel characteristics of these curves were observed in such high temperature and pressure range.They may result from the existence of superfluid ^(4)He.

反复荷载下圆钢管型钢再生混凝土组合柱恢复力模型研究

为建立圆钢管型钢再生混凝土组合柱的恢复力模型,对11根圆钢管型钢再生混凝土组合柱试件进行了低周反复荷载试验研究,考虑了再生骨料取代率、配钢率及钢管径厚比等不同设计参数的影响,分析了组合柱的地震破坏形态及滞回性能。基于组合柱的力学特征及曲线形状,提出了圆钢管型钢再生混凝土组合柱骨架曲线的三折线参数模型,采用理论推导与数据拟合的方法确定了组合柱骨架曲线的模型参数。在此基础上,给出了组合柱的滞回规则和卸载规律,构建了组合柱的恢复力模型,计算滞回曲线与试验滞回曲线吻合良好,表明该恢复力模型较好地反映了反复荷载下组合柱的受力特征点及滞回性能,可为此类组合柱的推广提供技术参考。

多级耗能后张预应力筋预制节段墩的抗震性能分析

为提升节段墩的抗震性能,采用多级耗能方法实现多节段共同参与耗能.将耗能钢筋从节段墩底部向上依次穿过多个接缝,从而实现多级耗能.通过数值模拟,研究多级耗能节段墩体系的耗能能力,并针对三级耗能节段墩体系的轴压比和耗能钢筋配筋率进行参数分析.结果表明,多级耗能节段墩体系可以提高节段墩的耗能能力,而每一级别耗能体系存在耗能上限,且随多级耗能体系级别的提升而增加.在不同级别耗能体系中,耗能钢筋配筋率存在不同的临界值,一级耗能体系的耗能钢筋配筋率临界值为0.23%,二级耗能体系为1.31%.为获得较强的耗能能力,建议将耗能钢筋配筋率取值为1.31%,轴压比取值为0.1.

近断层脉冲型地震动下调谐黏滞质量阻尼器减震结构易损性分析

选择典型脉冲型近断层地震动记录分别对一安装有调谐黏滞质量阻尼器(tuned viscous mass damper,TVMD)、黏滞阻尼器(viscous damper, VD)和无阻尼器的6层3跨钢框架结构进行增量动力分析,进而基于增量动力分析结果得到3种结构不同损伤状态的易损性曲线。易损性分析结果对比表明:随着惯容单元的引入,减震结构可靠性显著提升;相较于相同阻尼的VD,TVMD可以更有效地提升结构的抗震性能,减小结构在不同损伤状态下的失效概率。随着质量比的增加,TVMD减震结构在不同损伤状态下的失效概率减小,TVMD对结构性能状态的提升不会随非线性的增加而减小,且在结构经历弹性、弹塑性直至倒塌的整个过程中减震控制性能发挥稳定。进一步选取3组不同脉冲周期的近断层地震动记录对三种结构进行时程分析,讨论TVMD在不同脉冲周期近断层地震动下的减震控制效果。结果表明,在近断层脉冲型地震动作用下,TVMD并不都会实现阻尼单元“阻尼增效”,阻尼器的性能发挥与地震动的特性有关。相较于VD,当T_1/T_p≥2时,TVMD可以更好地减少结构能量输入但其能量耗散效率低于VD,不能实现“阻尼增效”;当T_1/T_p <2时,TVMD可以减小结构残余位移,具有更优的减少能量输入和增大能量耗散效率的双重效应,体现了惯容的“阻尼增效”。

装配式剪力墙新型水平连接装置的力学性能数值模拟

为了研究装配式剪力墙新型水平连接装置的力学性能,对两组不同螺栓数量的连接装置试验组进行了动态力学性能试验,并采用ABAQUS有限元软件对其进行相关数值模拟,进一步分析了较大预紧力对装置力学性能的影响.试验结果表明:通过增加螺栓数量和螺栓预紧力,可有效提升水平连接装置的耗能效果,但加载频率对其影响较小.通过分析有限元结果可知:装置最大水平力,耗能能力及割线刚度与螺栓预紧力呈近似线性增长趋势,与试验数据吻合较好;在较大预紧力情况下,各力学性能指标保持上升趋势,但由线性关系逐渐向非线性过渡的范围也随之增大.

螺栓球与圆钢管组合试件的超低周疲劳试验研究

随着社会经济的发展,越来越多的大跨度空间网格结构成为城市避难场所,因而强震下空间网格结构的安全性显得尤为重要。为研究螺栓球与圆钢管组合试件的超低周疲劳性能,对其进行了超低周疲劳试验,获得了组合试件超低周疲劳破坏形态的相关数据。试验数据表明:构件在整体失稳的情况下仍表现出稳定的滞回性能。对比分析了9种螺栓直径对试件滞回性能、骨架曲线和刚度退化的影响。

自复位变摩擦阻尼器增强榫卯节点抗震性能研究

研究橡胶碟簧自复位变摩擦阻尼器榫卯节点抗震性能,参照西南地区传统木结构典型做法,制作直榫和台阶透榫节点进行低周反复加载试验,设计增强和未加固试件,对比榫卯节点破坏形态、滞回曲线和骨架曲线。研究结果表明,增设SFD试件拔榫量得以有效降低,榫头断裂、劈裂现象得到显著改善;不同节点滞回曲线均呈Z字形,未加固节点滑移现象更为突出;经SFD加固后的节点滞回曲线更加饱满,耗能能力、承载力和刚度均有显著提升。

带凹槽剪力墙-混凝土梁节点性能分析

在高层、超高层钢框架-混凝土混合结构核心筒的施工中,滑模、爬模施工工艺得到广泛应用。但在实际工程中,核心筒内部往往采用混凝土次梁,这使得滑模、爬模施工工艺的应用受到限制。针对这一实际问题,提出了带凹槽剪力墙-混凝土梁节点。在对3个不同凹槽尺寸的带凹槽剪力墙-混凝土梁节点进行加载试验的基础上,利用有限元软件ABAQUS模拟3个墙梁节点,将有限元计算结果与试验结果对比。结果表明:带凹槽剪力墙-混凝土梁节点拥有良好的承载能力,且屈服荷载与极限荷载相差较大。凹槽构造可提升节点抗剪能力,且凹槽截面尺寸的大小是带凹槽剪力墙-混凝土梁节点抗剪能力提高的主要原因。

CFRP加固混凝土复合受扭构件的恢复力模型研究

为建立CFRP(碳纤维增强复合材料)加固混凝土复合受扭构件的恢复力模型,完成了一组CFRP加固混凝土柱在低周反复荷载作用下的复合受扭试验。考虑了混凝土强度、CFRP加固方式、箍筋配筋率对其滞回特征的影响。在此基础上,通过对试验数据的分析,确定扭矩-扭率骨架曲线特征点的计算公式,提出了反复加载下卸载刚度和强度退化率的确定办法,并建立了CFRP加固混凝土复合受扭构件的扭矩-扭率恢复力模型。按此模型得到的计算曲线与实验曲线吻合度较好,表明该恢复力模型可用于CFRP加固混凝土复合受扭构件的非线性地震反应分析。

腹板开洞型抗剪连接件力学性能有限元分析

为了提高全装配式混凝土梁柱-钢支撑的受剪性能,提出一种腹板开洞型抗剪连接件。以腹板截面分配方式为参数,设计2个试件进行往复加载试验,研究其力学性能。采用ABAQUS软件进行有限元分析校正,并设计16个分别考虑混凝土强度、腹板宽度高度和2组腹板组合形式影响的有限元模型进行模拟分析,进而探究各参数对抗剪连接件受剪性能的影响。结果表明:两试件破坏形态基本一致,首先混凝土梁侧面产生斜向裂缝,并向梁正面发展,随后抗剪腹板处出现裂缝,最终在多次循环往复加载下,混凝土被压溃。两滞回曲线走势基本相同,主要包括弹性、弹塑性和破坏3个阶段。提高混凝土强度能有效提高连接件剪切承载能力;腹板截面面积一定时,截面尺寸为15 mm×32 mm的连接件极限承载能力最大;同时改变2组腹板尺寸,截面组合尺寸为18 mm×40 mm和6 mm×40 mm的组合形式抗剪性最好。

部分无黏结螺杆连接梁柱节点的恢复力模型研究

为研究部分无黏结螺杆连接梁柱节点的抗震性能和恢复力特性,基于2榀高性能装配式框架结构的低周往复试验,分析典型边跨梁柱连接节点的破坏现象、滞回性能、骨架曲线、延性和变形能力等抗震性能指标;根据试验结果和理论分析,提出了四折线的节点弯矩-转角骨架曲线模型,并给出各特征点的计算方法;基于试验滞回曲线的特征分析,构建了节点的恢复力滞回规则,与骨架曲线构成节点的恢复力模型。结果表明:极限状态时,部分无黏结螺杆连接梁柱节点的节点区混凝土损伤程度较轻,节点的主要屈服机制为连接螺杆,节点整体工作状态良好;节点弯矩-转角滞回曲线捏拢明显,呈现出明显的转动变形滑移,节点耗能能力较差;节点转角位移延性系数介于3.94~6.21之间,2榀框架中节点的最大转角分别约为1/58和1/53,节点延性性能和变形能力良好;所提出的节点弯矩-转角骨架曲线模型和恢复力滞回模型与试验结果吻合良好,该恢复力模型可用于应用该类型连接节点的整体装配式框架结构的弹塑性分析。

钢筋混凝土剪力墙抗震滞回性能的多元时序深度神经网络预测

钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能优越且造价合理,广泛用于抗震烈度较高的地区。准确地预测剪力墙的滞回性能与骨架曲线,直接决定了结构设计与分析的准确度与可靠性。该文提出了一种基于深度学习的剪力墙结构滞回性能预测方法,可以根据结构的基本设计参数(如材料属性、几何尺寸、荷载工况等),直接预测出其承载力。通过3组剪力墙的滞回试验预测1组结构的滞回曲线,结果表明:通过比较时域的特征,深度学习方法具有较高的预测精度。通过与有限元仿真结果对比,深度学习仅需输入不同参数就能够快速预测滞回曲线,其优势还在于具有较高的计算效率,而有限元仿真需要几何建模、本构模型选取、材料属性输入和荷载工况定义,整个过程相较于深度学习耗时耗力。

低周往复荷载下现浇异形曲面桥墩受力特性研究

某城市桥梁的下部支撑结构设计为异形曲面墩,由于独特的几何构型和较高的抗震设防要求,采用混凝土塑性损伤模型(CDP)对低周往复荷载下该结构的受力特性进行分析,得到了墩柱的损伤情况,对CDP模型中的重要参数对结构滞回特性的影响进行敏感性研究,根据结果讨论了参数的合理取值范围,此研究方法及相关结论对类似结构的抗震设计有一定的借鉴价值。

三轴循环加卸载条件下砂岩能量和孔隙演化

【目的】为了对考虑复杂应力环境下的岩土工程破坏特征演化及稳定性加固提供指导依据,【方法】对砂岩进行循环加卸载试验,基于宏观三轴压缩试验和微观核磁共振试验研究砂岩能量和孔隙演化规律。【结果】结果显示:砂岩在三轴循环加卸载下偏应力-应变曲线出现了明显的滞回环,试样峰值强度与围压成正相关关系,并且试件延性破坏程度随初始围压增加而增强;基于能量密度准则,径向能量表现出相似的变化规律,耗散能均在最后一个阶段明显增加,且径向总能量和径向弹性应变能差距变大;基于核磁共振理论,发现试件T_2谱和核磁成像灰度值变化规律一致。【结论】结果表明:从滞回环和能量密度准则揭示了岩石在试验过程中的能量损耗特征和岩石的破坏是因为岩石储存弹性应变能的能力达到极限导致能量的急剧释放;从微观核磁共振成像结合试件宏观破坏特征分析,两者在破坏形态上高度一致,增加初始围压可以提高试件循环次数从而致使试件峰值强度增大。

摆式球形摩擦摆支座理论与有限元模拟分析

运用有限元软件ABAQUS对竖向荷载为700 kN的摆式球形摩擦摆支座进行了模拟分析,研究摩擦因数、滑移位移x、弹簧刚度K对支座耗能的影响,得到了支座参数与耗能的滞回曲线并对其进行对比分析。通过模拟结果可得:支座的摩擦因数和滑移位移一定时,支座的残余位移随着刚度的增大而减小,最大差值百分数达到1.95%。可见滑移位移对支座的残余位移影响较大;理论分析和数值模拟最大误差值仅有0.16%吻合较好,且从滞回曲线的饱满程度来看,摆式球形摩擦摆隔震支座有良好的滞回耗能性能;当取值在0.03~0.10、x的取值在50~110之间时支座的最大耗能值达到33.96 kJ。弹簧刚度K取值为200 N·m^(-1)时支座的最大回复力数值为127.66 kN。该支座隔震效果良好,为工程应用提供一定的参考。

一种采用U型配筋新型复合保温墙板节点地震损伤模型研究

为了探究结构与保温一体化新型复合墙板节点的抗震性能及地震损伤模型,提出了一种采用U型节点配筋形式的新型复合保温墙板节点。设计并制作了6个试验样本。通过工作性能力学试验,研究了该类墙板节点试件的破坏机理、滞回性能、承载能力以及延性系数等指标。另外,通过研究发现,常用的Park损伤模型并不能较好地反映试件损伤发展情况。因此,为了能准确描述新型复合保温墙板节点的地震损伤发展,该文章在试验的基础上提出了一类适用于该类试件的改进地震损伤模型。通过实例验证发现,反映出可以利用较多指标对损伤的合理评价,应用前景具有广泛性。

正交胶合木环型耗能节点设计与抗剪试验研究

连接节点对正交胶合木墙体抗侧力机制的发挥、延性及耗能起着至关重要的作用。本文提出一种由U型阻尼器拼装而成的环形节点,连接正交胶合木墙体与基础钢梁,使墙体的损伤集中于耗能元件,实现地震作用下耗散能量,保护正交胶合木墙体,同时,实现承载力可预测且损坏后可更换。通过低周往复抗剪试验,研究了7个不同形状及厚度的环形耗能节点的受剪性能,并对其滞回曲线、破坏特征、承载力、刚度退化及耗能能力等进行研究,对比不同收腰程度与钢板厚度对抗剪性能的影响;结合Eurocode 5等标准理论,计算正交胶合木锚固端钢板螺钉连接的抗剪承载力,推导环形耗能节点的主要力学性能指标计算公式;并基于有限元Abaqus软件,开展耗能节点往复受剪数值模拟。结果表明:以试验研究为基础,提出的正交胶合木锚固端抗剪承载力计算公式、环形Q235阻尼器力学指标计算公式及开展的有限元分析,为正交胶合木耗能节点设计提供依据;除厚度为8 mm、收腰宽度为86 mm的试件以外,其余节点试件实现了对木材的损伤集中到耗能元件上;所建立的环形阻尼器的力学性能指标计算公式,可以较为准确地预测节点的屈服力、初始刚度与屈服位移;有限元模型可以较好地模拟耗能节点的抗剪行为;通过分析给出了厚度为8 mm、收腰宽度为55 mm的试件为抗剪方向承载力及耗能能力两方面最佳的耗能连接。研究成果为正交胶合木结构在抗震区工程中的应用提供技术支撑。

小型方钢管柱端水平板-螺栓连接节点抗震性能试验研究

箱形截面梁柱连接节点研究较少,提出一种新型柱端水平板-螺栓连接节点用以小型钢框架结构快速装配。通过方钢管柱端水平板-螺栓连接节点试件与传统内隔板全焊接节点试件在低周往复荷载作用下的对照试验,结合数值模拟,研究节点的抗震性能。结果表明:新型节点试件的滞回曲线更加饱满,屈服荷载较传统节点试件提高31.61%、极限承载力提高16.18%、等效黏滞阻尼系数提升23.82%;方钢管柱端水平板-螺栓连接节点屈服荷载、极限荷载与模拟结果基本一致,误差约为5%;加劲肋可以有效降低柱腹板与水平端板处焊缝应力,增加水平端板厚度可以提高节点极限承载力,有效降低螺栓杆处应力。并分析得出方钢管柱端水平板-螺栓连接节点的延性提高,脆性断裂风险降低,具有良好的抗震性能;在节点设计中宜设置柱与端板之间的加劲肋,水平端板厚度不宜小于16mm。