端承桩基础轴向地震反应分析

本文对分层弹性地基中端承桩基础通过特性分析建立了合理的力学模型，通过动力分析，给出了端承桩基础轴向自振特性及在竖向地震载荷作用下强迫反应的解析解。文中的解析公式为分层弹性地基中的端承桩基础轴向动力反应分析提供了一种新的解析方法。     

Field of vertical crustal deformation in North China and the feature of its dynamic evolution

ＦｉｅｌｄｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＮｏｒｔｈＣｈｉｎａａｎｄｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｏｆｉｔｓｄｙｎａｍｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎ王若柏，洪汉净，许忠淮，耿世昌，孙东平，韩月萍Ｒｕｏ－ＢａｉＷＡＮＧ；Ｈａｎ－ＪｉｎｇＨＯＮ...     

A new theoretical solution of the effect of atmospheric pressure on water level

Based on the partial differential equation governing the effect of atmospheric pressure on water level of confined well, deriving the boundary condition and considering the seepage water between well and aquifer, the author obtained the analytical solution of water level change in time domain under the action of an atmospheric pressure history with the Laplace transform method. This solution is composed of two terms:stable and retarded terms. The stable term is the multiplication of barometric efficiency and simultaneous atmospheric pressure, and it implies the value of water level after infinite time when the atmospheric pressure is a constant from the time in question. The retarded term is the transient process due to the time lag of water exchange between well and aquifer. From the solution, it is obtained that the interference of atmospheric pressure on water level is the integral superimposition of the contribution of all atmospheric pressure changes before the time in question. So that, we further found out the response function of pulsive atmospheric pressure history. Calculation shows: (1) The pulsive response function starts from zero and tends to a steady value, which is proportional to the barometric efficiency, when the time tends to infinity; (2) The retarded time depends on the mechanical property of aquifer and the radius of well. The larger the seepage coefficient, the smaller the radius of well and the thicker the aquifer, then the shorter the retarded time gets. This solution can be used as the theoretical basis for further analysis of the atmospheric effect and practical correcting method in the future.     

Field verification of a theoretical model to predict the dynamic response of a soft clay deposit

A 40-m thick clay deposit was subjected to sinusoidal excitations using a foundation block and an eccentric mass type vibrator. The response of the foundation block and the surrounding soil was measured using geophones inside the soil and on the surface. The phase shift between the excitation signal and the response signal, the accelerations of the foundation block and the particle velocities in the soil are compared with those obtained from a frequency-dependent numerical model based on the exact analytical solution for the boundary value problem of a rectangular foundation resting on a linear elastic halfspace.     

岩石在动载作用下的破坏与强度

研究岩石的动载性能,在凿岩爆破上有重要意义。分段式霍布金生杆已应用于研究岩石对波动载荷的效应。作者使用改型的霍布金生杆法对岩石试件在动载下的破坏强度作了试验研究。冲击试验台配合微处理机作高速数据显示与处理,借助应力波在弹性杆中的一维理论对数据进行解释。测定了多种岩石静载与动载的强度,并对岩石试件尺寸及加载速率的影响也作了试验。     

土木工程结构的双层多重调谐质量阻尼器控制策略

为能得到用尽可能少的调谐质量阻尼器(TMD)组成有效性和鲁棒性高的多重调谐质量阻尼器控制系统，本文提出了一种适用于土木工程结构的新控制策略——双层多重调谐质量阻尼器(DMT—MD)。使用定义的优化目标函数，评价了双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)的控制性能。数值结果表明，双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)比多重凋谐质量阻尼器(MTMD)具有更好的有效性和对频率调谐的鲁棒性。DMTMD比双重调谐质量阻尼器(DTMD)具有更好的有效性，而DMTMD和DT—MD对频率调谐的鲁棒性近似相同。因此，双层多重调谐质量阻尼器是一种先进的结构控制策略。     

倾斜基岩上的土-框架相互作用研究

倾斜基岩上的框架是山地、丘陵地区多见的一种结构形式，但以往对其抗震性能研究很少。本文利用二次开发后的ANSYS对倾斜基岩上的框架的抗震性能进行了上下部相互作用分析。在研究中发现，考虑土一结相互作用后，结构的高阶振型在地震反应中的参与程度提高；可能在结构的地震反应傅里叶谱中形成双峰；并使地震反应沿结构高度的分布不再沿直线变化，而呈锯齿状分布。由于倾斜基岩将降低土层对地震波的放大作用，但基本不改变地基的卓越频率，因此倾斜基岩将会抑制上部结构的地震反应；而倾斜基岩上结构的地震反应分布将比相应平坦基岩上结构的地震反应分布更接近直线形分布，但变化形状基本相同。     

无限域地基有限元分析的简化粘弹性边界

本文提出一种能用于无限域地基动、静力有限元分析的简单人工边界——粘弹边界，采用一层边界单元来实现。该边界弹簧部分采用弹性半空间Mindlin解计算，边界单元采用具有粘性阻尼的粘弹材料，通过确定合理的弹性模量、泊松比和粘性阻尼系数，不仅可以使边界单元能够模拟无限域远场的弹性恢复力，同时可以模拟粘性边界。通过算例分析，验证了该边界的有效性，它可用于土-结构动力相互作用分析。     

土-结构动力相互作用对结构控制的影响

本文研究了土-结构动力相互作用对采取不同控制措施的结构控制效果的影响。文中首先建立了主动调谐质量阻尼器(ATMD)、半主动磁流变阻尼器(MR)和被动多重调谐质量阻尼器(MTMD)等三种结构控制措施在时域中的控制算法和控制律，然后基于子结构法，采用间接边界元方法，通过傅里叶变换，推导了分别安装三种结构控制措施的受控结构在频域中的运动方程，数值仿真分析了某36层高层建筑的地震反应及其控制效果。结果表明，当采用ATMD或MTMD控制时，考虑土-结构动力相互作用后结构地震反应有所减小；当采用MR控制时，考虑土-结构动力相互作用后结构地震反应有很大程度的减小。由此看来，在设计软土地基上高层结构的结构控制措施时，不考虑土-结构动力相互作用对结构控制效果的影响是偏于安全的。     

拱形波纹钢屋盖动力特性测试及分析

拱形波纹钢屋盖是一种新颖的金属拱形薄壳结构，在我国已经得到了广泛的应用。由于结构的复杂性，目前有关的理论研究尚不够深入，动力研究还很少有人涉及。以18m和30m两种跨度的W666型拱形波纹钢屋盖为研究对象，测试了拱在竖向平面内振动时的频率、振型及阻尼。在所提简化计算模型的基础上，采用有限元方法计算了结构的动力特性，其结果与试验数据符合较好。测试和分析结果为该结构的动力反应研究提供了方便。