基于视频图像处理技术的振动台试验动态位移测量方法

动态位移是振动台试验中的重要测量参数,由于受到测量条件的限制,常规的接触式动态位移测量方法往往难以实施。文中基于数字图像处理技术研究了振动台试验中动态位移的非接触式测量方法并开发了相应的程序。首先,使用数码摄像机获取结构上人工标靶的视频图像;然后,利用视频图像处理程序对采集到的图像进行处理,实现测点位置的自动识别与跟踪,从而得到测点位移的动态时程曲线。将该方法应用于某桥梁振动台试验中,较为简便的实现了板式橡胶支座变形和滑动位移参数的测量,且达到了较高的测量精度。     

近断层地震动下设置BRB的双向减隔震桥梁地震反应

在近断层地震动下桥梁结构将发生较大反应,减隔震设计是减轻地震损伤的重要手段。提出了在桥梁双柱墩横桥向设置防屈曲支撑(BRB),在纵桥向设置铅芯橡胶支座(LRB)的双向减隔震体系。利用Midas Civil软件建立3种不同减隔震方式的桥梁结构模型:LRB仅单向,LRB双向与LRB联合BRB,运用非线性时程分析方法计算了桥墩反应(墩顶侧移角、残余位移角和曲率延性)、LRB支座变形和BRB的耗能特性等。结果表明:在近断层地震动输入下联合设置LRB和BRB的双向减隔震桥梁减震效果明显,相比其它2种方式,能有效降低墩柱的塑性变形及起到保护桥墩的作用。在横桥向,桥墩最大侧移角、残余位移角和最大曲率延性系数都显著降低。     

橡胶颗粒掺量对橡胶黏土剪切特性的影响

废旧轮胎制成的橡胶颗粒与黏土混合形成的混合土能利用于路基、填土等工程领域,能够改善黏土的力学性能。通过气动直剪仪对不同橡胶掺量（0、5%、10%和20%）下混合土的剪切特性进行一系列的研究,同时考虑不同剪切速率（0.5、1.0、2.0 mm/min）和竖向应力（30、60、90 kPa）的影响,探讨混合土的强度变化规律。试验结果表明：混合土的抗剪强度随着橡胶掺量的增加先增大后减少,在橡胶掺量为5%时取最大值;混合土的抗剪强度随着剪切速率的增大而减小,剪切速率对混合土抗剪强度的影响随着竖向应力的增加而减小;在竖向应力为30 kPa作用下,混合土呈先剪缩后剪胀的特性,其余条件下混合土均呈剪缩特性;加入橡胶颗粒会降低混合土的黏聚力,橡胶掺量越大,黏聚力下降越大,黏土中掺入橡胶颗粒会增加混合土的界面摩擦角,5%掺量下提高最明显。     

铅芯夹层橡胶隔震垫基本力学性能研究

本文详细地研究了中国铅芯夹层橡胶隔震垫的基本力学性能,主要包括隔震垫的竖向,水平特性及极限承载能力,在竖向性能方面研究了隔震垫的竖向刚度及变形特性;水平性能的研究包括水平有效刚度和阻尼特性;极限承载能力的研究包括隔震垫的压缩破坏。     

陶土的表面改性与特性研究

陶土粉作为填料广泛应用于橡胶和塑料工业中，但效果较差，探讨了陶土表面改性条件，使普通陶土转变成活性陶土。并借助于物理化学、Ｘ－射线衍射、差热、红外吸收和扫描电镜等分析方法对活性陶土的特性与改性机理进行了研究。试验表明，活性陶土用作橡胶填料，不仅可以取代部分白炭黑，增加充填量，降低成本，而且可以改善制品的性能，具有比较好的补强效果，是一种成本低而性能较好的功能性填料。     

球面网壳结构的分段式多维隔震控制

球面网壳结构是典型的大跨度空间结构,地震时水平和竖向地面运动分量对其地震响应的影响均十分显著。为了提高网壳结构的抗震性能,可采用支座型隔震装置形成分段式多维隔震机制。在这类多维隔震体系中,碟形弹簧支座可用于结构的竖向隔震,同时,可将其与适用于水平隔震的摩擦摆(FPS)或SMA-橡胶支座配合使用。基于上述概念设计,提出了水平和竖向隔震装置的构造和计算模型。进而,根据网壳结构多维隔震的动力方程,开展了El Centro波作用下双层球面网壳和单层球面网壳结构多维隔震控制的数值模拟。计算结果表明,多维隔震球面网壳结构的杆件内力、加速度和位移的减振效果能达到50%以上,验证了所提多维隔震技术对保护球面网壳结构免遭地震破坏的有效性。     

橡胶纤维-砂混合料力学特性的离散元三轴试验研究

橡胶砂作为一种轻质填料在岩土工程中具有良好的应用前景，为揭示橡胶纤维-砂混合料强度特性、偏应力-轴向应变曲线及微观结构的变化规律，开展了橡胶纤维-砂不同配比的三轴剪切试验，基于颗粒流理论和PFC3D程序，对橡胶纤维-砂混合料的三轴剪切试验进行了数值模拟，并与室内试验结果进行了比较。结果表明:随着橡胶含量的增加，试样的应力-应变关系由应变软化型向应变硬化型过渡，试样剪切过程中体变形式逐渐由体胀型变为体缩型；同一围压下橡胶纤维含量高的试样变形模量小，表明橡胶材料的掺入有助于增强试样的压缩性能。      

框架结构基础隔震的减震效果分析

框架结构采用叠层橡胶支座基础隔震,根据叠层橡胶支座应满足的基本条件,运用ANSYS软件建立隔震结构计算模型,通过具体算例分析这种结构在破坏性地震作用下的减震效果,得出:1)橡胶支座基础隔震的适用范围不只与结构高宽比有关,还与结构的自振周期有关,结构的自振周期大于1,隔震结构的减震效果就会明显下降;2)叠层橡胶支座基础隔震可应用于十四层以下的纯框架结构;十四层以上则减震效果不好,不能采用。     

基于FBG技术的土体含水率测量方法试验

亲水橡胶是一种水敏性高分子聚合物,具有吸水膨胀、失水收缩的特性,同时其弹性、强度和持水能力保持不变。通过胶黏封装方法,将亲水橡胶与光纤耦合,利用FBG光纤传感技术,精确测量由于亲水橡胶吸水膨胀、失水收缩导致的光纤拉伸和压缩形变,当橡胶与土体含水率达到动态平衡时,可以通过测量光纤形变得到土体含水率。通过试验验证了亲水橡胶体变与其含水率之间的线性相关性,且在反复试验中亲水橡胶吸水、失水的能力基本保持不变,表明亲水橡胶可以作为含水率感测的换能材料;建立了FBG传感器中心波长与亲水橡胶含水率之间的对应关系;通过对黏土含水率的测试,发现该含水率传感器的FBG中心波长与黏土试样含水率呈分段线性关系,表明利用该传感器监测土体含水率的方法具有可行性,不仅可以实现含水率的原位监测,而且还能得到含水率的空间分布及其随时间的实时变化情况,为土体工程性质的评价、地质灾害的预测预报提供依据,具有广泛的应用前景。     

微生物胶结橡胶土性能试验研究

橡胶土都是一种常用的减震材料,但是强度较低.采用MICP技术胶结掺入3％以内的橡胶粉末砂土,试验研究了微生物胶结后橡胶砂土单轴抗压强度、循环加卸载作用特性及其微观结构.研究表明微生物胶结后横波波速和试样密度随橡胶含量增加而增加,其单轴抗压强度变化不大,受橡胶含量影响较小.随加卸载循环次数增加,微生物胶结橡胶粉末砂土阻尼...