筒型基础系缆平台使用过程原型测试分析

本文介绍在国内首次开展的多筒筒型基础平台在使用过程中的原型测试分析研究。对所采用的测试系统和测试方法作了概要描述，对冰荷载、结构动力响应以及筒型基础反力等同步测量数据进行了初步分析。结果表明，本次采取的测量系统是稳定可靠的，其测量数据是可信的。这项成果的取得为筒型基础平台的计算理论和方法的发展提供了原型结构的印证数据，对筒型基础平台的设计具有直接的参考意义。     

多筒型基础平台结构基础单体刚度分析方法

本文针对多筒型基础平台结构复杂的基础地基边界条件，提出了一种筒型基础边界条件简化方法——筒型基础单体刚度分析法。以位于渤海湾锦州地区的JZ9—3筒型基础系缆平台为对象，引进筒型基础单体刚度，对平台整体结构进行了的动力响应分析。将分析结果与实测结果进行对比，得知该分析方法是可行的。     

桥梁结构在地震和冰荷载作用下的响应

本文采用杆系有限元方法,研究了桥墩结构在地震和冰荷载作用下的响应问题。根据桥梁的结构特点,建立其力学模型,考虑柱墩受支座的约束作用,推导了桥墩结构的动力平衡方程,分别研究桥墩结构在地震和冰荷载作用下以及在其共同作用下的响应问题,比较了考虑柱墩受支座的约束作用与不考虑柱墩受支座的约束作用2种情况下桥墩结构的响应问题,为研究桥墩结构在多荷载作用下的响应问题提供理论依据。     

桩土相互作用分析中的动力Winkler模型研究评述

Winkler地基梁集中参数模型在桩一土动力相互作用分析中得到了普遍应用,在现有研究成果的基础上,对桩一土相互作用分析中的动力Winkler模型进行了较全面的综述,指出了各种模型的优缺点,并对有待于深入探讨的问题及发展动向进行了简要评述,为今后深入研究提供了基础。     

利用振动台试验确定土-桩体系基础频率的方法对比

为了在振动台试验中确定土-桩体系的基础频率,采用环境噪声、人工白噪声、正弦波以及人工地震动等4种激励形式,根据各种激励方式的特点,分别选用适当的计算方法对试验结果进行了分析。计算结果表明：通过选用合理的分析方法,各种激励方式作用下均能得到体系基础频率的可靠估计,环境噪声激励方式实施最为简单,但需要对其试验结果进行大量的统计分析工作;正弦激励方式的数据处理最为简单,但其激励实施较为耗时,且对体系的扰动较大;人工白噪声激励和人工地震动激励是较为推荐的激励方式,在实施中应注意人工白噪声的生成质量和人工地震动设计反应谱的选取合理性,以提高试验结果的可靠性。     

波浪力对深水桥墩结构在地震和冰荷载作用下的响应影响分析

考虑到波浪力对深水桥墩地震响应和冰振响应的影响,本文基于非线性Morision方程,同时考虑附加质量效应和流固耦合效应,通过建立深水桥墩结构有限元分析模型及动力平衡方程,对深水桥墩结构进行了波浪、冰荷载、地震3种环境激励荷载单独作用下,以及不同组合形式共同作用下的数值分析;进而对计算结果进行了比较,探讨了动水压力对深水桥墩结构响应的影响程度,可为今后深水桥墩抗震以及抗冰设计提供一定的借鉴和参考。     

瑞利波作用下桩筏基础的动力响应

对瑞利波作用下桩筏基础的动力响应进行了数值分析。采用薄层元素法和有限单元法建立了土-桩筏基础动力相互作用的分析模型,并讨论了桩筏基础在瑞利波作用下的水平与摇摆动力响应。讨论了一些重要参数(如桩长、桩距、桩的刚度以及土的泊松比等)对桩筏基础的动力响应的影响。结果表明:不考虑筏板-土相互作用,基础的动力响应在高频区域会产生较大的差别;在瑞利波作用下,桩筏基础会产生显著的摇摆响应,且桩距、桩长和土的泊松比对其影响较大,而桩土刚度比对其影响较小。     

风荷载作用下的土-结构动力特性分析

结构的动力特性直接影响到动力荷载的作用效应。动力特性分析中,土体的影响不可忽视。与地震荷载不同,动风荷载自结构向土体传播,土体的惯性力可以忽略。无质量地基法可以满足针对风荷载的土-结构动力分析的要求。本文首先推导土-结构动力相互作用的运动方程,在此基础上,以剪力墙箱型基础结构为基本分析对象,确定有限地基域的范围,分析土-结构整体动力特性。认为：足够的基础埋深,可以有效控制建筑物的摆动;为控制建筑物的动力特性,可以采取措施适当使地基土增加一定的刚度;如何在上部结构的质量和刚度之间建立对应关系以控制土-结构系统的动力特性,有待进一步研究。     

风浪荷载作用下扩底桩基础桩周土应力特征分析

扩底桩基础在承受水平风浪荷载时,基础周围的地基土表现出复杂的应力变化特性。基于有限元程序ABAQUS,针对近海风机单桩基础受力特点,分别建立扩底桩和等直径桩的有限元模型,着重分析扩底桩受风浪荷载时桩周土的应力特征,并对扩底桩和等直径桩桩周土的应力主轴旋转角度规律进行对比分析。结果表明:扩底桩在承受风浪荷载时,上部桩桩周土偏应力和主应力方向角的变化较为明显,扩底段部分桩周土受动荷载的影响较中段更为明显;随着桩周土与扩底桩距离的增加,桩周土主应力方向角旋转幅值逐渐减小,直到减小为一个较为稳定的值;扩底桩桩周土与等直径桩桩周土的主应力方向角旋转幅值变化规律有所不同。     

Transient foundation solution of saturated soil to impulsive concentrated loading

The transient dynamic response of saturated soil under suddenly applied normal and horizontal concentrated loading is studied in this paper. The behavior of saturated soil is governed by Biot's consolidation theory. The general solutions for Biot equations of equilibrium are derived in terms of displacements and variations of fluid volume, using Laplace–Hankel integral transforms. The solutions in the time domain can be evaluated by numerical inverse Laplace–Hankel transforms. Selected numerical results for displacements, stresses, and pore pressures are presented. Comparisons with existing closed-form solutions for the elastic half-space are made to confirm the accuracy of the present solutions. The solutions can be used to study a variety of transient wave propagation problems and dynamical interactions between saturated soil and structures.     

导管架式海洋平台结构阻尼隔振体系及其减振效果分析

导管架式海洋平台结构是当前应用最广的一种平台结构形式。本文研究导管架式海洋平台结构阻尼隔振体系及其减振效果。针对导管架式海洋平台结构的型式与特点，为了充分发挥阻尼器的耗能减振作用，提出了在平台结构导管架端帽和甲板之间设置柔性阻尼层的新型阻尼隔振方案。针对渤海JZ20－2MUQ平台结构，建立了海洋平台结构阻尼隔振体系简化计算模型，研究了隔振层参数与结构阻尼比的关系以及它们对结构整体和隔振层层间相对位移的控制效果；进行了多种冰荷载工况和地震工况的数值模拟。结果表明，阻尼隔振方案是导管架式海洋平台结构的一种有效的减振措施。     

Generation of electromotive force in igneous rocks subjected to non-uniform loading

When one end of an air-dry igneous rock block was uniaxially loaded in laboratory, there appeared an electromotive force that made electric currents flow from the stressed volume to the unstressed volume. Quartz-free rocks such as gabbro also generated this force, stronger than quartz-bearing rocks such as granite. This indicates that the piezoelectric effect of quartz and the electrokinetic effect of pore water do not make a large contribution toward generating the electromotive force. We focus on peroxy bond that is one of the abundant lattice defects in igneous rock-forming minerals. When mechanical loading deforms the lattice structure around this defect and breaks its bond, its energy levels change and act like an accepter. As an electron is trapped at this defect from a neighbor O^2- site, a positive hole is activated there. They attempt to diffuse toward the unstressed volume through the valence band and are simultaneously affected by the attractive electric force with the electrons trapped in peroxy bonds. This leads to a polarization in the stressed volume and the generation of electromotive force between the stressed and unstressed volumes. Similar electromotive force may be generated in the Earth's crust where inhomogeneous stress/strain is changing.     

钢筋混凝土核心筒体抗震性能试验研究

本文对两组五个钢筋混凝土核心筒试件进行了低周反复荷载试验，研究了不同轴压比和剪跨比的核心筒破坏机理、承载能力、延性和耗能能力等方面的抗震性能。结果表明，轴压比对核心筒的抗震性能有较大影响。     

Evaluation of shear strength of rock joints subjected to cyclic loading

Variation of the shear strength of rock joints due to cyclic loadings is studied in the present paper. Identical joint surfaces were prepared using a developed moulding method with special mortar and shear tests were performed on these samples under both static and cyclic loading conditions. Different levels of shear displacement were applied on the samples to study joint behaviour before and during considerable relative shear displacement. It was found that the shear strength of joints is related to rate of displacement (shearing velocity), number of loading cycles and stress amplitude. Finally, based on the experimental results, mathematical models were developed for evaluation of shear strength in cyclic loading conditions.     

基于高阶双渐近透射边界的重力坝-层状地基动力相互作用分析

时域高阶双渐近透射边界能够同时模拟层状介质中行波和快衰波的传播,具有很高的计算精度和计算效率.本文将高阶双渐近透射边界推广应用到多层层状地基系统弹性波传播问题的模拟,采用广义特征值分解分析该透射边界的数值稳定性,通过移谱法消除导致数值不稳定的虚假模态.将高阶双渐近透射边界以超单元的形式直接嵌入到近场有限元方程,建立了有限元-高阶双渐近透射边界时域耦合分析模型,并将其应用到重力坝-层状地基动力相互作用分析.数值算例分析结果表明,该时域耦合分析模型具有很高的精度和计算效率,适用于实际重力坝工程的地震响应分析.

     

砂土震陷分析中多维地震荷载等效循环周数计算

借助有限元数值方法模拟不同砂土试样在多向和单向地震荷载输入条件下的动三轴试验,选取覆盖大震、中震、近场、远场及不同土质条件的155组多向地震输入时程对不同砂土试样分别进行单向和多向加载,建立考虑多向地震荷载作用的等效循环周数计算方法,并研究震级、震中距和砂土特性对等效循环周数比的影响。研究表明,震级和震中距对等效循环周数比影响不明显,砂土特性对等效循环周数比的影响具有主导作用,砂土相对密度为45%、60%、80%和100%时,其对应的等效循环周数比均值分别为1.58、1.75、1.93和2.08,相对密度越大,比值越大,结合该比值,可以较好地应用文中提出方法进行多维地震荷载等效循环周数计算。