系统自振对绝对重力仪的影响模式分析

隔振问题是绝对重力仪研制中的关键技术难题之一。在自主研制"小型mGal级绝对重力仪"过程中发现,除了需要克服地面振动的影响之外,系统自振的影响也不容忽视,最大能达到mGal量级。通过对研制样机实验观测结果的分析,研究了系统自振产生的原因以及对系统偏差与观测内符合精度的影响模式,并给出了改进方案,以消除"系统自振"的影响,提高研制仪器的观测精度。     

汽机弹簧隔振基础地震反应及弹簧变形分析

采用SeismoStruct软件建立有限元模型对某汽轮发电机组弹簧隔振基础进行时程分析,研究弹簧隔振基础的频率振型和地震响应、层间变形、弹簧变形等特性。研究表明,弹簧隔振基础的自振频率较低,竖向自振频率远离机组工作扰频;弹簧隔振装置能够在地震作用时减小台板加速度反应,并根据刚度重新分配水平地震作用,充分发挥立柱的抗震能力。结果表明基础设计符合《建筑抗震设计规范》标准,达到了弹簧隔振抗震的目标,基础设计合理、安全可靠。SeismoStrcut作为有限元分析软件,对汽机基础的模拟能够达到工程需要。     

新型钢弹簧浮置板道床隔振试验与数值分析研究

提出了一种附加位移放大杠杆的新型钢弹簧浮置板道床隔振装置并进行了理论分析,给出了该装置基于位移放大倍数的阻尼力和耗能计算公式。同时设计制作了附加3倍位移放大的新型钢弹簧浮置板道床隔振装置并进行了地铁振动测试,试验结果表明:该装置隔振效果显著。通过建立新型钢弹簧浮置板道床隔振系统有限元分析模型,数值模拟结果与实测振动数据可进行较好的吻合,结果表明:新型钢弹簧浮置板道床隔振系统能有效地减小结构的动力响应。     

地震作用下附建式变电站电气设备动力响应

附建式变电站通常会对电气设备采取隔振措施以减小设备振动及噪声通过结构传播扰民。然而,目前常用的隔振装置系统的自振频率通常位于2～10 Hz之间,与地震动卓越频率相近。因此,这类隔振装置在地震发生时,往往无法发挥隔震效果,反而可能会放大地震的作用,导致采用了隔振措施的电气设备更容易受到损坏。通过有限元模拟的方法,旨在研究不同周期类型的地震动激励下,采用常规隔振方案的电气设备的动力响应。结果表明,采用普通隔振装置后,电气设备所受的竖向地震作用响应相较楼板处有不同程度的放大。这一发现对电气设备的抗震设计提出了重要的警示,需要更加谨慎地考虑隔振装置的选用,以确保设备在地震发生时能够有效地减小振动,降低损坏风险。     

STC加筋砂水平循环剪切与竖向激振特性试验研究

随着中国汽车工业的发展,大量废旧轮胎带来的"黑色污染"问题日益显著。提出一种采用废旧轮胎柱(Scrap tire columns,STC)的加筋土结构,并初步探究其作为基础减隔振材料的可行性。通过室内水平循环剪切试验和竖向激振试验研究STC加筋砂(STCRS)的水平循环剪切和竖向激振特性。结果表明,最大剪应变为1%时STCRS的等效阻尼比未加筋前增加约10%,等效动剪切模量减小20%~25%,水平向减振性能得以提高;STCRS的竖向加速度衰减呈现出速度快、幅值大的特点,竖向减振效果较未加筋砂显著提高。STC加筋砂作为基础减振材料是可行的,且为原形废旧轮胎的资源化利用提供新思路。     

层状地基中空沟对交通荷载的竖向隔振分析

空沟是一种常用的连续隔振屏障,可以有效地降低人工振动。以位移为变量的二维格子法在波动问题计算中具有良好的适应性、高效性,兼备有限元与差分法的一些优点,应用该法针对层状地基中作用于路堤上的交通荷载引起振动的空沟竖向隔振问题进行了参数研究,分别考虑了上软下硬地基和上硬下软地基两种情况。研究结果表明：空沟宽度对隔振效果的影响较小;空沟深度与空沟的位置是影响隔振效果的关键因素,它们相互关联,其取值应综合考虑;在上述两类层状地基中,若空沟深度与上层土的厚度接近或相等均对竖向隔振不利;路堤高度越大对竖向隔振效果越不利。     

Comparison of adaptive structural damage identification techniques in nonlinear hysteretic vibration isolation systems

Early structural damage identification to obtain an accurate condition assessment can assist in the reprioritization of structural retrofitting schedules in order to guarantee structural safety. Nowadays, seismic isolation technology has been applied in a wide variety of infrastructure, such as buildings, bridges, etc., and the health conditions of these nonlinear hysteretic vibration isolation systems have received considerable attention. To effectively detect structural damage in vibration isolation systems based on vibration data, three time-domain analysis techniques, referred to as the adaptive extended Kalman filter （AEKF）, adaptive sequential nonlinear least-square estimation （ASNLSE） and adaptive quadratic sum-sqnares error （AQSSE）, have been investigated. In this research, these analysis techniques are compared in terms of accuracy, convergence and efficiency, for structural damage detection using experimental data obtained through a series of laboratory tests based on a base-isolated structural model subjected to E1 Centro and Kobe earthquake excitations. The capability of the AEKF, ASNLSE and AQSSE approaches in tracking structural damage is demonstrated and compared.     

饱和土体中空沟对移动荷载被动隔振的 2.5D边界元法分析

根据饱和土Biot理论及移动荷载特性,采用积分变换方法,推导了半无限饱和土体频域-波数内的边界积分方程,讨论了2.5D边界积分方程中Cauchy的奇异性,并分析了空沟对移动荷载引起饱和土体振动的被动隔振效果。通过与已知文献结果比较,验证了算法的正确性。数值结果表明,采用2.5D BEM不仅可以解决具有复杂表面的移动荷载作用下动力响应问题,而且可极大减小计算工作量。对于饱和土体受高速移动荷载作用,空沟更能有效减小土体孔压、竖向位移的振幅;当荷载速度较小时,空沟对土体表面的水平向位移几乎不起衰减作用,甚至有放大效应。另外,随空沟距振源的距离增大,空沟能够更好阻隔土体表面波传播。     

多重散射问题的改进算法以及双排非连续弹性屏障对水平向剪切波的隔离研究

与Aviles等学者的多重散射隔振理论相比较,采用更为完整的Fourier-Bessel函数系的级数展开表达式来研究弹性波入射下的多重散射问题。引入Graf加法定理,并结合位移和应力边界条件,推导了无限均匀弹性介质中任意分布的多个弹性圆柱体对于平面水平向剪切波(SH波)入射时散射系数的理论解析解。随后,取圆柱体分布于两条相互平行的直线上,则问题演变为双排弹性桩屏障对于弹性波的隔离问题。引入无量纲位移(屏障后土体总的位移与仅由入射平面水平向剪切波引起的位移的比值)和透射系数(屏障宽度范围内无量纲位移的几何平均值)的概念来研究屏障的隔振效果。重点讨论了双排桩间距h以及桩土的剪切模量比ξ对于屏障整体隔振效果的影响,阐述了双排桩屏障的隔振性状。特别地,当h=0时,该问题退化为常见的单排非连续屏障的隔振问题。     

砂土地基中矩形沟槽隔振效果影响区域的试验研究

为了研究矩形沟槽的几何参数对沟后区域隔振效果的影响,通过现场试验分别测定自由地基以及设置矩形沟槽时相应控制点的加速度幅值,绘制关于两者比值的二维平面等值线图,以两者比值小于0.4的区域作为振动屏蔽区域,将振动屏蔽区域的面积作为隔振效果的评价指标进行分析;研究结果表明:瑞利波在传播过程中遇到矩形沟槽时会发生能量的重新分配...