新型压电摩擦阻尼器的有限元分析及试验研究

利用压电陶瓷的压电效应,研发出一种基于半主动控制的新型压电摩擦阻尼器,介绍其构造和工作原理。建立新型压电摩擦阻尼器的ABAQUS有限元模型,得出阻尼器在不同工况下的滞回曲线,并进行其滞回性能试验,用试验值验证阻尼器有限元模型的相似性,两者得到的阻尼器摩擦力变化趋势相近;采用ANSYS建立安装有新型压电摩擦阻尼器的输变电塔模型,利用MATLAB计算输变电塔模型各层的加速度响应,验证新型压电摩擦阻尼器在实际结构中的摩擦耗能性能,为其工程应用提供理论依据。     

鲜水河断裂的几何形态对地震发生的影响

本文整理分析了鲜水河断裂的几何特征以及从1327年有记录以来6级以上历史地震的断层破裂位置和长度。选用速率和状态依赖性摩擦本构关系代表断裂区域物理性质,构建了鲜水河断裂3D物理模型模拟强震周期性。模拟结果与历史地震的发震有较好的一致性,主要表现在:1模拟结果在第二次地震周期之后,明显出现分段现象与鲜水河断裂分段的几何特征较为一致;2断裂北西端结构较为简单,地震发震情况也偏单一,在7级以上地震发震之前有6级以上地震的发生,此类现象与模拟结果一致;3断裂中段结构复杂,不仅存在分段还有轻度弯曲,模拟结果显示中段地震逐渐减小,破裂长度逐步缩短,并且出现级联破裂现象与历史地震较为吻合;43D模拟结果中,地震破裂区域起始与终止位置大都发生在断层转折的区域,特别是在乾宁和康定两处断层出现弯曲的位置,这与鲜水河断裂历史地震发震情况十分相似。     

石灰岩裂隙摩擦滑动特性试验研究

为研究石灰岩裂隙的摩擦滑动特性,搭建了三轴试验系统,进行了劈裂石灰岩岩芯在湿润和干燥条件下的滑动-控制-滑动试验、速度步长试验和渗透试验。通过滑动-控制-滑动试验和速度步长试验分别研究了石灰岩裂隙摩擦强度的时间依赖性和滑动稳定性,并进一步分析了水对裂隙摩擦强度特性的影响,同时还通过渗透试验观察了裂隙渗透率在滑动过程中的变化。滑动-控制-滑动试验表明:裂隙的摩擦强度具有时间和应力依赖性,裂隙摩擦强度在控制时间内的下降量及重新滑动后的愈合量均与控制时长成正比,而与有效压应力成反比;此外,摩擦强度特性还明显受到水的影响。速度步长试验则表明:石灰岩裂隙摩擦强度随滑动速度的增加而增大,呈现速度强化特性。最后通过不同有效正应力下(介于1?3 MPa之间)的渗透试验发现:裂隙的渗透率不仅随有效应力的增加而急剧下降,而且在各级正应力下亦随滑动而逐渐减小。     

内蒙古拐子湖地区风沙运动若干参数计算

 利用内蒙古拐子湖地区风沙观测场2011年3～5月的沙尘暴强化观测资料,分析计算了巴丹吉林沙漠北缘平坦沙地的地表粗糙度、临界摩擦速度、临界起沙风速等风沙运动关键参数。初步结论如下：观测期间地表粗糙度的变化范围为1.0×10-7～ 9.0×10-1cm,平均粗糙度为0.942 cm;临界摩擦速度约为0.34 m/s;2 m高度的起沙风速约为4.6 m/s。     

摩擦材料中微量石棉的检测方法研究

研究了自行车、电动车车闸等摩擦材料中质量分数为5．0％～0．1％石棉的光学显微镜定性分析与X射线衍射定量分析方法。根据光学显微镜下矿物光性的判断结合X射线衍射进行定性分析,确定有无石棉。对判定为有石棉的样品通过X射线衍射基底吸收修正法,测出试样中的石棉含量,计算出石棉的质量分数。研究成果解决了微量（质量分数低至0．1％）石棉的定量分析难题,对支持我国自行车、电动车等产品的出口具有现实的意义。     

基于负刚度装置的超长联大跨连续梁桥地震反应控制研究

为完善超长联大跨连续梁桥的减、隔震技术,将负刚度装置引入到超长联大跨隔震连续梁桥中组成新型减、隔震系统,并与黏滞阻尼器-摩擦摆支座组合减震系统进行比较。基于CSiBridge软件建立全桥有限元模型,负刚度装置采用弹性多段线模拟,摩擦摆支座采用双线性恢复力模型,黏滞阻尼器采用Maxwell模型,输入3条地震波进行非线性时程分析,考查两种新型减、隔震系统下桥梁结构的地震反应,探究负刚度系统及黏滞阻尼器系统对超长联大跨连续梁桥地震反应的控制效果。研究结果表明：负刚度装置与黏滞阻尼器均可以有效地减小超长联大跨隔震连续梁桥的支座位移。负刚度装置对桥墩内力反应及梁体加速度反应的控制优于黏滞阻尼器。负刚度装置在超长联大跨连续梁桥地震反应控制中有较好的应用前景。     

桩与承台下土体共同承担竖向荷载理论在一典型场地地基处理中的运用

随着建筑业的发展和对桩、土受力机理的研究．广大工程界对桩与承台下土体共同承担竖向荷载的问题,已引起足够的重视．许多科研人员在理论和实践两方面进行了广泛深入的探讨,并取得了很大的进展。本文就基于这方面的研究成果．针对上海地区一典型场地地基土分布结构．提出了一种地基处理方法,该方法能使工程基础造价较为经济．有着令人鼓舞的技术经济效果。     

大直径深长桩泥岩侧摩阻力试验研究——以吉林省龙华松花江特大桥工程试桩为例

泥岩地基中泥岩的桩侧摩阻力设计参数比较缺乏。通过对吉林省龙华松花江特大桥工程试桩的自平衡静载试验分析,并结合室内桩和泥岩接触中型剪切摩擦试验,揭示了该地区泥岩地基中大直径深长灌注桩泥岩侧摩阻力作用机制及承载特征,得出了一些对泥岩地基中钻孔灌注桩的设计和深入研究具有指导意义的结论。结果表明：大直径深长桩桩端阻力分担的荷载只占总承载力的一小部分,属摩擦型桩。自平衡测试中,全风化泥岩侧摩阻力达到173 kPa,强风化泥岩侧摩阻力达到279 kPa,中等风化泥岩侧摩阻力达到336 kPa,实测值较规范参考值大很多。建议在桩基设计时通过室内桩和泥岩接触中型剪切摩擦试验,基于莫尔库伦理论预估泥岩侧摩阻力,为桩基承载力的确定提供参考。     

摩擦系统倍周期分岔细结构的研究

本文研究了服从双状态变量本构律的单自由度摩擦系统准静态运动。通过对相平面上运动轨迹的直接观察，以及运用Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面和功率谱分析方法，对该系统的倍周期分岔和混沌行为进行了分析。