高轴压比下小剪跨比剪力墙的抗震性能试验研究

通过5片不同轴压比下小剪跨比剪力墙构件的低周反复荷载试验,研究了高轴压比对小剪跨比剪力墙的破坏模式、受剪承载力、延性、刚度特征及耗能能力的影响,并对加载全过程中剪力墙腹板双向钢筋的受力情况及传力机制进行分析。研究结果表明:所有构件均发生了剪切破坏,并在高轴压力作用下发生了平面外的错动;高轴压比阻碍了裂缝的产生及发展,提高了构件的受剪承载力,但在构件达到峰值荷载后,强度和刚度退化剧烈,极限位移小,提高边缘约束构件配箍率可以有限地提高构件的变形能力、延性及耗能能力,但对破坏模式、传力机制的影响不大。轴压比对构件的传力机制有着显著的影响,当轴压比较小时,桁架作用明显,水平钢筋与竖向钢筋对受剪承载力的贡献相当,均能充分发挥作用;当轴压比较高时,拱作用明显,水平钢筋未能充分发挥作用,对受剪承载力的贡献有限,竖向钢筋主要对拱作用有贡献。

宽频带低轴比双圆极化频率复用天馈系统设计

分析了影响卫星数据地面接收系统交叉极化鉴别率的主要因素,提出了天馈系统的体系结构和设计方案。该方案已用于频率复用高码速率遥感卫星数据接收系统工程中,并成功实现了国内首颗双圆极化频率复用遥感卫星("资源三号"卫星,数据速率450Mbit/s×2)的数据接收。

宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线设计

基于波导损耗小、易加工等特点,设计了一种应用于卫星通信系统的新型X波段宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线。采用平面方形喇叭阵列、正交模耦合器和波导窄边耦合功分器来实现双圆极化的工作方式。据此设计,加工了一套16×16单元天线阵列,尺寸大小为440mm×440mm×50mm。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真设计,详细介绍了该天线的设计方法,测试结果和仿真结果吻合良好。测试结果表明,该天线在12%的工作频段内轴比优于1.5dB,驻波比优于1.6,带内增益大于31.0dB,天线辐射效率优于80%。

低轴压比单排双向配筋混凝土剪力墙结构性能试验研究

为了研究低、多层混凝土剪力墙结构的最小配筋率问题,本文对8片足尺的剪跨比0.8、轴压比0.08的混凝土剪力墙结构进行了低周反复荷载试验研究。试件采用双向单排配筋方式配筋,通过改变配筋间距,研究低轴压比下分布钢筋配筋率对剪力墙承载力、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征的影响。

一种空中辐射场测量用低轴比圆极化天线设计

在进行高功率微波(HPM)空中辐射场测量时,由于来波信号极化角度难以确定和受空中平台姿态影响等因素,普通线极化接收天线难以确保极化匹配,天线的极化失配会进一步降低辐射场参数测量的精确性。为了降低极化失配影响,在梯形微带圆极化单元天线分析设计的基础上,采用四阵元依次旋转90°和依次移相馈电的方式组建了一种低轴比微带圆极化阵列天线,该天线采用功分器和移相器作为馈电网络,天线在9.7GHz实测增益约为9.4dB,1dB波束宽度约17.4°,轴比约0.4dB。应用该圆极化天线可将极化失配引入的不确定度降低到0.2dB以下,可满足高功率微波空中辐射场的精确测量需求。

高轴压比钢骨混凝土矮墙水平加载试验

为研究高轴压比钢骨混凝土矮墙的抗震性能,对3片高宽比为0.95的试件进行水平加载试验。试件呈剪切破坏;端部纵筋、竖向分布钢筋以及钢骨翼缘压曲,钢骨腹板出现塑性铰线。端部钢骨能够提高剪力墙的抗剪承载力,但对试件的塑性变形能力影响不大。据此提出钢骨混凝土剪力墙的受剪承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。

低温隔板极化器研制

利用三维电磁场仿真软件计算工作频率为8.3~8.6GHz的低温极化器初始尺寸,并通过热分析软件提取低温环境下极化器产生的结构变形量,进而采用结构参数补偿的方式,确定低温隔板极化器结构尺寸。测试结果表明,研制的低温极化器在8.3~8.6GHz频段内,实现了线圆极化信号间的极低噪声转换。

火灾后钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

对6榀普通钢筋混凝土剪力墙进行了低周反复水平荷载试验,其中3榀剪力墙在进行荷载试验之前,遭受了轴压状态下(最大轴压比为0.46)的火灾试验.分析了火灾作用及轴压比对混凝土剪力墙破坏形态、承载力、延性、滞回特性、刚度及耗能能力的影响规律.结果表明:随着轴压比增加,火灾作用使混凝土剪力墙在常温下由弯剪破坏向剪切破坏转化的主斜裂缝破坏特征逐渐消失;火灾后剪力墙的承载力、延性降低,累积滞回耗能和初始刚度大幅下降,其抗震性能明显降低;与常温下类似,随着轴压比在一定范围内的提高,火灾后剪力墙的承载力及刚度提高,但延性和耗能能力降低.

大轴比椭圆波束天线过渡函数的研究

研究了不同的过渡函数对椭圆波束天线增益、旁瓣、效率和主反射面轮廓等性能的影响。根据工程应用对低旁瓣和高效率的要求,选取合适的过渡函数,给出了轴比为2∶1的椭圆波束天线实例。由仿真结果表明,可以达到高效率、低旁瓣、低剖面的性能。

高轴压比下波纹侧板-方钢管混凝土柱抗震性能试验研究

为研究高轴压比下波纹侧板-方钢管混凝土柱的抗震性能,设计了轴压比为0.8和1.0的两个试件进行低周往复荷载试验,得到了高轴压比下波纹侧板-方钢管混凝土柱的滞回曲线、骨架曲线和承载能力,计算出位移延性系数、刚度退化和累计耗能等抗震性能指标。研究结果表明:试件的破坏形态为弯剪破坏,剪切破坏发生在波纹侧板及核心混凝土,方钢管主要破坏特征为受压鼓曲和受拉断裂;试件的滞回曲线比较饱满,耗能性能良好,刚度退化稳定;随着轴压比的增大,试件的位移延性系数变小。总体来看,波纹侧板-方钢管混凝土柱在高轴压比下仍然能保持较好的抗震性能,可为后续的理论研究及实际工程应用提供依据。

水下不分散混凝土短柱抗震性能试验

为了探究能否用普通混凝土的相关理论对水下不分散混凝土短柱进行抗震设计,通过力-位移混合控制加载试验对比了低周反复荷载下水下不分散混凝土短柱和普通混凝土短柱的受力性能。结果表明:水下不分散混凝土短柱的抗震性能与普通混凝土短柱接近,可以用设计普通混凝土短柱的理论进行水下不分散混凝土短柱的抗震设计。

T形配钢型钢混凝土柱延性性能及轴压比限值

轴压比是影响结构延性和抗倒塌性能的关键因素。通过12根T形配钢型钢混凝土柱的低周反复加载试验,对破坏形态、滞回特性、延性性能等进行研究;基于界限破坏理论,对T形配钢型钢混凝土柱轴压比限值进行分析。结果表明,在低周反复荷载作用下,T形配钢型钢混凝土柱主要发生弯曲破坏和剪切斜压破坏,具有较好的延性性能;基于试验轴压比和设计轴压比之间的转换关系,提出了T形配钢型钢混凝土柱在不同抗震等级下的轴压比限值,该限值可为T形配钢型钢混凝土柱的抗震设计提供参考依据。

高强箍筋约束高强混凝土柱的轴压比限值研究

为了研究高强箍筋约束高强混凝土柱的抗震性能及轴压比限值,进行了10个高强箍筋约束高强混凝土柱在高轴压比下的低周反复水平加载试验。通过理论推导和对大量试验数据的回归分析,提出在不同抗震等级下高强箍筋约束高强混凝土柱的轴压比限值。研究结果表明:当体积配箍率大于1.2%时,高强复合箍筋约束高强混凝土柱在高轴压比(甚至轴压比超限)下,其位移延性系数均能满足大于等于3的抗震要求,即密配高强箍筋是保证高强混凝土框架柱在高轴压比下具有良好延性性能以及提高其轴压比限值的有效措施。

采用钢套筒约束装配式混凝土节点的滞回性能

提出一种节点核心区采用钢套筒约束的装配式混凝土节点,实现梁柱节点的完全预制,提高结构的装配效率。约束钢套筒内沿梁上下部纵筋位置各设置一块可使柱钢筋穿过的内隔板,约束钢套筒外侧与梁纵筋连接。设计了3个采用钢套筒约束的装配式混凝土节点试件、1个现浇钢筋混凝土节点试件进行低周往复荷载试验,研究钢套筒厚度、轴压比等不同参数下装配式混凝土节点的滞回性能。结果表明:钢套筒约束装配式混凝土节点滞回性能优于现浇钢筋混凝土节点;钢套筒约束核心区屈服后预制梁端发生塑性铰破坏,钢套筒约束装配式混凝土节点性能可达到预期效果;钢套筒约束装配式混凝土节点在相同轴压比0.6作用下,钢套筒厚度对滞回性能影响不大;试件钢套筒厚度相同情况下,试件SPJ-3在轴压比0.3作用下,前期刚度下降。

基于顺序旋转馈电的Ka波段圆极化天线阵设计

针对航空航天、雷达和通信系统对定向性平面圆极化天线阵的需求,本文研究并实现了Ka波段宽带圆极化16单元微带天线阵。该天线阵以角截断微带贴片作为基本谐振单元,采用顺序旋转馈电技术构造成4元阵列,并再次对4元阵应用顺序旋转馈电技术,得到16元天线阵列以获得高增益。通过计算电磁学仿真软件对天线性能进行了分析,并使用Rogers 5880制作了天线实物,仿真和测量结果符合得很好。研究结果表明,在29.08~31.22 GHz频段内,天线阵的反射系数小于-10 dB,轴比小于3 dB,相对带宽超过13.8%,验证了通过顺序旋转技术,可以有效地实现高增益平面圆极化天线阵。

梁通柱断式方钢管混凝土节点抗震性能试验研究

研究梁通柱断式方钢管混凝土中节点在低周反复荷载作用下的受力性能和抗震性能.该种节点在节点区中断柱的外钢管,使钢筋混凝土梁的纵筋在节点直通.在节点区设置芯钢管、密排箍筋、竖向短筋连系上下钢管混凝土柱.通过2个缩尺模型试件的拟静力试验,得到节点试件的破坏过程、破坏形态、试件滞回曲线和试件各组成部分的荷载-应变关系.试验结果表明:该种节点在低周反复荷载作用下性能良好.试件破坏发生在梁根部,节点区尚有较大承载潜力,试件的耗能性能、位移延性良好.轴压比的增大对于承载力有提高作用,但耗能能力和位移延性有降低趋势.

反复荷载下CRC梁柱节点纵筋黏结性能试验研究

为研究橡胶混凝土梁柱节点的纵筋黏结性能,设计并制作了4个梁柱节点试件,其中1个为普通混凝土足尺节点,3个为橡胶混凝土足尺节点,橡胶取代率为15%。对各试件分别进行低周反复荷载试验,得到不同材料和不同轴压比下的破坏模式、荷载-位移滞回曲线和纵筋黏结应力滞回曲线,并对纵筋平均黏结应力进行分析。结果表明,低周反复荷载下,各节点试件的破坏模式均为核心区的剪切破坏;平均黏结应力与荷载呈线性增长关系,进入屈服阶段后,平均黏结应力达到峰值并逐渐退化,产生黏结滑移;在同等混凝土强度等级下,橡胶的添加使梁柱节点纵向钢筋黏结强度降低了5%;增大轴压比,节点纵向钢筋黏结应力和相对黏结强度均随之增大,黏结性能提高,高轴压比(0.59)下的纵筋黏结强度比中(0.37)、低(0.15)轴压比下的强度分别增大5%、13%;在该橡胶取代率下,高轴压比(0.59)对纵筋黏结性能的提高作用大于添加橡胶对其的减弱作用。

大跨连续刚构桥双肢薄壁墩抗震性能研究

为获得双肢薄壁墩在地震作用下的破坏形态与力学性能,采用低周反复荷载试验探讨了不同轴压比、主筋率及体积配箍率对该类型桥墩抗震性能的影响,得到了各试验墩的破坏特性、滞回曲线、位移延性与耗能性能。试验结果表明:各试验墩的破坏形态基本相似,大体可分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、弯曲破坏阶段。试验墩在墩底及系梁处破坏严重,其中墩底与墩顶出现显著的弯曲破坏,系梁处出现“X形”裂缝。主筋率较高的双肢薄壁墩滞回曲线较为饱满,耗能性能良好,适当提高轴压比可显著提高该桥墩的延性性能。各试验墩的变形能力较好,位移延性在2.63~3.68,变化幅度较大,主筋率对延性影响显著。

不同加载角度与轴压比下RC短柱抗震性能试验研究

进行了加载角度为0°、22.5°及45°的钢筋混凝土方形短柱试件在轴压比分别为0.2及0.6下的低周往复加载试验,从破坏形态、承载力、延性及耗能能力等方面对钢筋混凝土方形短柱的抗震性能进行了研究。结果表明:增大轴压比能有效提高RC方形短柱的承载能力、耗能能力和减缓试件的后期强度退化,但同时会加速其刚度退化;加载角度对试件的承载力及刚度退化基本上没有影响,但延性、耗能能力及强度退化率会随加载角度的增加而增大。

高轴压比下型钢混凝土柱的抗震性能

为研究高轴压比下型钢混凝土柱的抗震性能指标,设计了轴压比为0.57和0.70的2个型钢混凝土柱的水平往复拟静力加载试验。通过试验得到了高轴压比下型钢混凝土柱的滞回曲线和骨架曲线,计算出等效黏滞阻尼系数、功比指数、位移延性系数等;然后通过与数值模拟结果对比,得到合理的数值模型及参数取值;基于此数值模型,改变轴压比(0.80~1.30)得到了不同高轴压比下的数值模拟结果。分析结果表明:试件的破坏形式为压弯型破坏;随着轴压比的增大,型钢混凝土柱的耗能性能、延性性能逐渐变差;位移延性系数为1.20~2.54,等效黏滞阻尼系数为0.20~1.29,功比指数为2.35~9.93。