两种微倾黏土场地离心模型制备方法适用对比研究

侧移是强震灾害中场地地基破坏的典型形式之一,而倾斜场地是侧移发生的一个重要条件。倾斜场地的制备是开展离心地震模型试验的基础而重要环节,针对两种微倾灵敏或软黏土场地的制备方法,通过常重力和60 g离心加速度下的T-bar试验,探讨抗剪强度的分布规律与空间均匀性,对比了两方法的适用性。试验结果表明:表面斜割法获得模型的抗剪强度随深度变化较均匀,常重力和离心加速度下与理论状态较好吻合;双箱变换-倾楔法在拆换的剪切箱内抗剪强度随深度发生了显著折减,且在顶部呈现回弯现象,常重力和离心加速度下与理论状态偏差较大,折减系数约为0.31;相比而言,前者更适于制备微倾灵敏黏土场地模型。研究方法和结论,对动力离心模型试验制备方法选取和进一步开展黏土场地侧移离心模型试验研究,提供了重要借鉴和理论支撑。     

微型土压力传感器标定方法研究

离心模型试验常用微型土压力传感器测量地基或土与结构接触边界上的土压力。传感器使用之前应进行标定。传统的液标或气标方法不能准确反映传感器埋置过程对土体的扰动或传感器周围人为土拱边界条件形成,导致测试结果不甚理想。故针对试验条件,设计制作一套标定微型土压力传感器的方法和装置,以水、粉质黏土和福建标准砂为标定介质,考虑有无刚性靠背两种工作状态对多个传感器进行室内标定,得到标定系数。结果表明:水标未出现卸载滞后,砂标和土标均出现卸载滞后,且表现为非线性;引入滞后比R评价微型土压力传感器的滞后性,认为标定介质和传感器类型是影响滞后比的两个主要因素;传感器自身材料特性和几何特性、地基土的制备和传感器放置、加载预压和加卸载循环等对土体密实度、土体强度等的改变、工作介质和状态等对标定结果有影响。建议尽量模拟试验工作介质和工作状态,逐个标定传感器,以得到更准确的土压力测量值。     

大型离心振动台耦合特性参数分析

认识离心振动台-吊篮-岩土模型运动耦合关系对离心振动台发展和动力离心试验数值仿真具有重要意义,针对吊篮具有轻、柔特点,开展了大型离心振动台设计方法与耦合运动关系等相关问题研究。首先对比分析大型离心振动台关键问题和设计方法,建立了液压执行机构耦合关系等效简化模型;其次,推导离心振动台系统耦合运动传递函数,进行了一系列影响参数研究。结果表明,提高阻尼比和质量比是降低离心振动台与吊篮谐振现象的有效方法,其中质量比考虑离心机有效容量,推荐为4;吊篮刚度过大将加重二者谐振,橡胶剪切支座刚度对谐振无明显影响。     

寿命周期成本法评价城市建筑物地震风险

寿命周期成本（LCC）法是应用于地震灾害风险控制研究的新方法,其与折现现金流（DCF）法的整合可以有效地评价资产价值,比较研究地震风险控制与抗震减灾对策的投资效果,有助于选择地震风险控制的最佳方案。探讨了LCC法以及其与DCF法评价建筑物地震灾害风险的数学模型、解析方法及其在评价建筑物地震灾害风险中的应用。LCC法评价城市建筑物地震灾害风险有坚实的理论基础和广阔的应用前景。     

农居工程地基砂垫层隔震体系性能试验研究

砂垫层具有取材方便、造价低、施工简便的特点,为了更好地在农居工程建设中推广应用地基砂垫层隔震技术,通过制作农村房屋结构模型,进行地基砂垫层隔震体系与无隔震体系的大型振动台试验,研究了地基砂垫层隔震体系的隔震性能。基于结构加速度反应、结构位移反应和结构应变反应三个方面,对比分析无隔震试验和地基砂垫层隔震试验的结果,研究地基砂垫层隔震体系的隔震性能。结果表明:地基砂垫层隔震体系能够有效地减小上部结构的地震加速度反应、层间位移反应和应变反应,具有良好的隔震效果;输入地震动的量级是影响地基砂垫层隔震体系隔震效果的一个重要因素。     

大型振动离心机试验辅助系统分析

动力离心模型试验的优越性和研究的不断深入,推动了大型振动离心机的建设和发展。试验辅助系统是大型振动离心机建设的重要组成部分,与模型制作、试验数据采集和试验过程图像获取密切相关,健全试验辅助系统是动力离心模型试验成功的保障条件。文中介绍了大型振动离心机试验辅助系统的组成和功能,根据大型振动离心机和动力离心模型试验特点,分析了试验数据采集系统、摄影摄像观测系统、模型箱和制样设备的基本设计要求,指出了其关键技术和设计要点,并提出了一些具体设想和设计建议,结果可为国内大型振动离心机试验辅助系统设计提供参考和指导。     

外套框架加层结构利用摩擦和消能装置试验及构造措施研究

本文提出了在外套框架加层结构中采用摩擦阻尼器和砂垫层作为减震装置，进行增设摩擦和消能的加层结构模型的振动台试验，结果表明，采用摩擦和消能装置能有效地减小加层结构的地震反应。在此基础上，对采用摩擦和消能装置加层结构的构造措施进行了研究。     

基于重塑饱和砂土模型的现场液化试验方法

基于现场开展土体液化问题研究势必成为今后土动力学中的一个重要发展方向。目前人工激振下的现场液化试验方法还不够成熟,尚需进一步探索和发展。本文从试验设备组成、场地地震动激励、试坑布置、饱和砂土模型制备、数据测量与采集等5个方面论述该方法中的主要技术问题。研究表明:动力加载系统激励产生的地震动在0~7m/s2;系统工作频率13~15Hz,饱和砂土模型与基础边缘的距离在0.5~2.5m范围内,更适合进行液化试验;应用水沉法现场制备饱和砂土模型,要重点注意试坑防水和尺寸定位的问题;数据测量与采集中要充分考虑对现场液化问题认识不够这一因素的影响,需对数据测量与采集提出附加要求;试验实例初步表明,该方法可行,适合开展液化问题研究。     

定量遥感产品真实性检验的基础与方法

首先论述了定量遥感产品真值和均匀度的相对性, 在现实条件下, 提出了特征精度和特征均匀度的定义, 并且根据我们的试验给出了反照率、叶面积指数和表面温度的特征精度和特征均匀度. 其次, 指出定量遥感产品、海岸线测量和曲面面积测量的无标度现象的差异和相似性, 提出了定量遥感产品的信息分形维算法. 以叶面积指数为例, 当信息分形维为2.16时, 用相同反演模型在相同6 km面积的同类植被上, 30 m像元尺度遥感数据反演的叶面积指数为6 km像元尺度反演值的2.86倍. 最后提出了一种可操作的验证方法—“一检两恰”和当地毯式扫描难以实现时可以运用的一种多点观测法.     

电磁摩擦控制装置性能试验研究

本文提出了利用电磁铁的磁力效应设计电磁摩擦控制装置的思想，制作了电磁摩擦控制装置模型。通过该装置模型的性能试验研究，获得了其滞回性能曲线。由于可通过改变通电电流使摩擦力由恒定转为连续可变，电磁摩擦控制装置具有明显的自适应性。     

陕北榆林地区 砂土动剪切模量比和阻尼比的统计研究

陕北榆林地区位于鄂尔多斯地块内部,其沉积地层主要为细砂。基于该地区大量的工程场地地震安全性评价报告,本文共收集了83组砂样动三轴试验数据,并分类统计分析了松散~稍密、中密和密实三种密实程度的砂土在8个典型剪应变下的动剪切模量比和阻尼比统计值。选取一个典型钻孔,建立土层地震反应模型,分别以本文"统计值"、"规范值"和"推荐值"作为模型参数进行土层地震反应计算,并对反应得到的地面峰值加速度与反应谱进行了对比分析。     

基于有限元模拟的RC框架结构抗震性能影响因素分析

总结现行的RC框架结构抗震设计、抗震鉴定标准和震害资料,选取了场地条件、规则程度、混凝土强度以及结构层数4个影响框架结构抗震性能的主要因素进行分析;以7度设防的西南地区典型双跨外廊式教学楼为原型,设置8个分析工况,采用基于位移控制的非线性静力（Pushover）分析方法得到各工况在不同烈度罕遇地震下的最大层间位移角（ISDA）,以此为指标对4个框架结构抗震性能影响因素的重要性进行评价分析;最后采用模糊层次分析法,给出了以上影响因素在RC框架结构抗震性能评估中的重要性排序以及初始权重值。     

基于钢筋混凝土足尺柱拟静力试验的离线模型更新混合试验方法

离线模型更新混合试验对构件拟静力数据进行恢复力模型参数识别,并更新数值子结构中相应构件的模型参数来提高混合试验精度,但该方法尚缺少真实试验的验证。本文基于课题组开展的足尺RC柱拟静力试验,取恢复力模型为集中塑性铰Ibarra-Medina-Krawinkler（IMK）模型,进行框架结构离线模型更新混合试验研究。结果表明,当物理子结构取为RC足尺柱时,离线模型更新混合试验能获得接近于真实试验情况下结构的地震响应,从而对该方法的有效性进行了试验验证。利用IMK经验公式,将真实试验模型参数识别值按轴压比进行对照修正,应用于不同层数的框架结构地震响应模拟,实现了试验数据的重复利用。     

县(市)地震应急能力综合评价中指标无量纲化方法探讨——以云南省为例

基于综合评价方法对县（市）地震应急能力进行评价的先决条件是将采用的指标标准化。目前,尽管数据标准化方法多样,但对于不同指标标准化方法的优劣选取尚无统一的评判标准。在利用综合评价方法评价具体对象的相关研究中,对于标准化方法的选择通常是根据评价对象的性质和选取指标的特点采取具体问题具体分析的策略。本文以云南省125个县（市）的相关指标数据,采取不同的指标无量纲化方法计算县（市）地震应急能力综合指数,对比研究不同的综合评价结果差异,对县（市）地震应急能力综合评价模型中的指标标准化方法进行初步探讨。     

城市供水管网抗震能力评价研究

供水管网是城市重要的基础设施,为了高效合理地评估现有供水管网的抗震能力,本文从结构安全性角度出发,构建了供水管网综合抗震能力评价指标体系和供水管网综合抗震能力评价模型。综合分析管道各项指标,运用主成分分析法得到指标权重并建立供水管道抗震能力模型,基于图论理论构建了供水管网基础抗震能力评价模型。从物理、社会和时间效应三个维度出发,将管网基础抗震能力通过环境评价修正系数进行修正,构建了精细化的供水管网综合抗震能力评价模型,以此表征管网的易损性,为地震灾害风险评估工作提供支持。通过对深圳市供水管网进行抗震能力评价,将结果与传统震害预测结果对比,说明了评价模型的合理性。     

再生空心砌块砌体填充墙-钢管再生混凝土框架骨架曲线模型研究

为研究再生空心砌块砌体填充墙-钢管再生混凝土框架的骨架曲线模型,设计制作了2榀试件并对其进行低周反复加载试验,获取其滞回及骨架曲线。在此基础之上,对试件的骨架曲线模型进行相关的理论分析,建立了再生空心砌块砌体填充墙—钢管再生混凝土框架的四折线骨架曲线模型。研究表明:试件的滞回曲线呈现为饱满的梭形,表现出了良好的抗震耗能性能;通过相关理论分析建立的四折线骨架曲线模型与试验实测骨架曲线吻合良好,可为该类结构在地震作用下的弹塑性地震反应分析提供相关参考。     

基于Reinforcing Steel本构的高强钢筋混凝土柱纤维模型研究

为了研究HTRB630E级高强钢筋的基本力学参数和疲劳性能,本文进行了应变等幅低周疲劳性能试验,并将试验结果与HRB400级钢筋的结果进行了对比分析。首先,基于应变等幅低周疲劳试验数据点,对OpenSees程序中Reinforcing Steel材料本构的疲劳参数C_f、C_d和α进行拟合,然后采用拟合的Reinforcing Steel材料本构疲劳三参数,基于OpenSees软件对钢筋混凝土柱有限元纤维模型进行数值模拟,最后将数值结果与试验柱结果对比分析。结果表明:拟合的疲劳三参数对有限元纤维模型有优化效果,为配置HTRB630E级高强钢筋混凝土结构数值纤维模型提供参考。     

不同轴压比RCS梁柱组合件恢复力模型研究

以6个1/2模型RCS梁柱节点拟静力试验为基础,研究不同轴压比下RCS组合件的滞回性能。试验结果表明:梁铰破坏时试件的滞回曲线饱满,耗能能力优于构造破坏;随着轴压比的增大,试件滞回环愈加丰满,初始刚度有所增加,承载力有所增大;随着加载位移的增加,刚度退化速率变慢,且梁铰破坏时随着轴压比增大,刚度退化速率变大。基于试验结果和现有恢复力模型理论,建立的三折线骨架曲线模型与实际试验骨架曲线具有较高的吻合度,能较好的反映轴压比对其滞回特性的影响,可为该RCS梁柱组合件的弹塑性分析及工程应用提供参考。     

大底盘双塔结构风振控制研究分析

大底盘多塔超过一定高度时属于复杂超高限结构,这类结构风工程研究多涉及风洞试验或理论研究,过程复杂且应用局限。以宁夏悦海新天地为工程背景,在ETABS建立悦海新天地双塔模型为风控对象。在空间相关性基础上,以自回归过滤技术模拟10a、50a和100a重现期风压下随机脉动风载。由相关资料确定研究对象最不利风向角,在该风向角下动力输入模拟脉动风载。对双塔结构分塔定义,输出T1和T2两个方向风振响应。结合工程提出在设备层布设5种不同黏滞阻尼器位移增效机构,确定最优安装形式。并对比在设备层以最优安装形式布设黏滞阻尼器位移增效机构、顶层布设多调谐质量阻尼器和混合控制法的减振效果。结果表明:3种风振控制措施均有效衰减结构风致振动,其中混合控制法为优控方案。     

燃气管网地震破坏快速评估方法研究

针对燃气管网基础资料难以获取的实际情况,利用有限数据开展燃气管网地震破坏的快速评估方法研究。基于历史震害统计分析结果,修订了燃气管网地震破坏等级划分方法;当燃气管网震害率模型不完备时,提出了类比供水管网震害率模型获得燃气管网震害率模型的方法。以东部发达城市上海市和西部石油城市新疆克拉玛依市为列,评估了2个城市在不同地震影响烈度下燃气管网的地震破坏情况,评估结果完全符合地震现场调查结论。