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多载荷组合下气承式膜结构煤棚找形受载分析
1
作者 董明望 付国涛 +4 位作者 辜勇 郭笑海 乔磊 丁粤德 曲泓 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第3期1183-1195,共13页
近年来气承式膜结构煤棚在极端风雪天气下事故频发,实际工程中此类煤棚需承受多种载荷的组合作用,这对其形态求解和受载分析提出了更高的要求。采用ANSYS的APDL模块自编程序进行找形分析并验证其可靠性,考虑气承式膜结构煤棚在风载荷作... 近年来气承式膜结构煤棚在极端风雪天气下事故频发,实际工程中此类煤棚需承受多种载荷的组合作用,这对其形态求解和受载分析提出了更高的要求。采用ANSYS的APDL模块自编程序进行找形分析并验证其可靠性,考虑气承式膜结构煤棚在风载荷作用下膜面与流场的流固耦合效应以及风载荷的波动性,对工程实例进行计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)分析,计算其表面风压和风振系数,并参考《建筑结构载荷规范》设计了9种载荷组合,由此形成75种载荷组合工况对其最大膜面应力与膜面位移进行校核。结果表明,该结构满足规范要求;载荷组合作用时会发生耦合作用,所得的响应不具备线性;其失效形式可能为强度不足而非位移超限;在气承式膜结构设计过程中,气膜的形状尺寸与风向角是设计验算所必须考虑的。 展开更多
关键词 气承式膜结构 煤棚 载荷组合 找形 CFD分析
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具有黏滞阻尼机构的曲线轨道式隔震装置试验与数值分析
2
作者 赵守江 柏文 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期58-66,共9页
为了探索减隔震技术在浮放物体保护中的应用,本文提出了一种内嵌黏滞阻尼机构的曲线轨道式隔震装置。阐述了它的基本构造和工作原理,推导出了阻尼机构的力学表达式。制作试验模型并进行性能测试和地震动模拟试验,对比数值分析结果以验... 为了探索减隔震技术在浮放物体保护中的应用,本文提出了一种内嵌黏滞阻尼机构的曲线轨道式隔震装置。阐述了它的基本构造和工作原理,推导出了阻尼机构的力学表达式。制作试验模型并进行性能测试和地震动模拟试验,对比数值分析结果以验证装置质量的可靠性和模拟的准确性。分析了曲率半径、阻尼系数对装置响应的影响,并与库仑摩擦型的隔震效果进行比较。结果表明:黏滞阻尼机构不仅构造简单、调整便捷,还具有极佳的耗能能力和稳定性。内嵌该阻尼机构的曲线轨道式隔震装置运行质量可靠,加速度阈值低且隔震效果、震后复位情况良好。相较于曲率半径,阻尼系数对隔震装置峰值响应的影响更加显著,尤其在曲率半径较大的区段。装置的复位能力大体上会随曲率半径的减小而提高,但几乎不与阻尼系数相关联。针对所选地震动,黏滞阻尼型隔震装置经参数优化后的综合隔震效果比库仑摩擦型更加优异。 展开更多
关键词 曲线轨道式 隔震装置 黏滞阻尼机构 数值分析 库仑摩擦 浮放物体
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考虑近断层强震影响的铁路站房减震设计及韧性提升
3
作者 潘毅 赖馨粤 +3 位作者 姜俊鹏 宋佳雨 陈强 陈鹏 《中国铁道科学》 北大核心 2026年第1期56-68,共13页
受铁路选线限制,部分高烈度区铁路站房临近地震断层,一旦发生强震可能导致铁路站房功能受损或失效。为保障站房的震后功能恢复能力,选取某高烈度区典型铁路站房为研究对象,考虑近断层强震影响,开展减震设计并量化减震设计后站房的抗震... 受铁路选线限制,部分高烈度区铁路站房临近地震断层,一旦发生强震可能导致铁路站房功能受损或失效。为保障站房的震后功能恢复能力,选取某高烈度区典型铁路站房为研究对象,考虑近断层强震影响,开展减震设计并量化减震设计后站房的抗震韧性提升程度。首先,根据站房抗震设计建立有限元模型;然后,在站房抗震结构的基础上,采用黏滞阻尼器进行考虑近断层的站房减震设计,通过弹塑性时程分析减震效果;最后,利用修复费用、修复时间和人员伤亡3个指标,对比减震设计前后站房的抗震韧性,评估减震设计对站房的抗震韧性提升程度。结果表明:在8度(0.3g)罕遇地震下,相比于站房抗震结构,减震结构的最大层间位移角和楼层峰值加速度分别减小了33.1%和3.9%;站房的修复费用、修复时间、受伤率和死亡率分别降低了33.2%,36.2%,99.9%和83.8%,其抗震韧性等级提升了一星。结合站房特点布置黏滞阻尼器并考虑近断层强震影响进行减震设计,可有效提升近断层区铁路站房的抗震韧性。 展开更多
关键词 铁路站房 近断层强震 抗震韧性 减震设计 黏滞阻尼器
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低屈服点钢沙漏形钢棒阻尼器力学性能研究
4
作者 连鸣 周玉浩 +1 位作者 苏明周 李伟 《工程力学》 北大核心 2026年第3期180-195,共16页
由LYP225低屈服点钢材制成的沙漏型钢棒阻尼器(LYP225-HBD)可用作结构中的耗能元件,以有效增强结构的地震耗能能力,最大限度地减少主要结构构件的地震损伤。对两个LYP225-HBD试件进行了低周往复加载试验。LYP225-HBD表现出稳定、饱满的... 由LYP225低屈服点钢材制成的沙漏型钢棒阻尼器(LYP225-HBD)可用作结构中的耗能元件,以有效增强结构的地震耗能能力,最大限度地减少主要结构构件的地震损伤。对两个LYP225-HBD试件进行了低周往复加载试验。LYP225-HBD表现出稳定、饱满的滞回曲线和出色的耗能能力;在滞回和疲劳加载过程中,阻尼器的破坏主要表现为耗能段裂纹发展引起的断裂;经过11倍屈服位移循环加载30圈后,仍能正常工作;在疲劳加载过程中,各项疲劳性能指标均满足相关规范要求;建立的初始刚度及屈服承载力计算公式与试验结果吻合较好,为LYP225-HBD的初步设计和参数优化提供了支持。利用ABAQUS建立了有限元分析模型,并通过试验验证了模型的准确性,对15个LYP225-HBD模型进行了参数分析。结果表明:LYP225-HBD的形状显著影响其承载能力、耗能能力和失效模式;随着耗能段内外径之比的增加,耗能段塑性发展区域减小,耗能能力降低,超强系数增大,建议内外径之比取0.45~0.55;随着耗能段长径比的增加,LYP225-HBD的承载力、刚度退化系数和耗能能力逐渐降低,建议长径比不超过4.75。该文的研究结果可为LYP225-HBD在建筑结构中的实际应用提供了参考。 展开更多
关键词 低屈服点钢 沙漏型钢棒阻尼器 滞回性能 疲劳性能 数值分析
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不同剪跨比钢筋混凝土框架振动台倒塌试验研究
5
作者 张亮泉 张云波 +1 位作者 刘昊东 张昊宇 《世界地震工程》 北大核心 2026年第1期34-47,共14页
震害调查显示,薄弱层的破坏是造成钢筋混凝土框架结构倒塌的主要原因之一,且框架柱剪跨比与柱的破坏形式密切相关。实际地震动往往呈现三维特征,而三维地震动下不同剪跨比钢筋混凝土框架的抗倒塌性能仍有待研究。对此开展了三维地震动下... 震害调查显示,薄弱层的破坏是造成钢筋混凝土框架结构倒塌的主要原因之一,且框架柱剪跨比与柱的破坏形式密切相关。实际地震动往往呈现三维特征,而三维地震动下不同剪跨比钢筋混凝土框架的抗倒塌性能仍有待研究。对此开展了三维地震动下3个不同剪跨比的缩尺钢筋混凝土框架薄弱层振动台倒塌试验研究。试验结果表明:不同剪跨比的框架柱破坏形式存在明显差异,随着剪跨比的增大,柱子由锚固破坏和压剪破坏为主的脆性破坏变为延性较好的压弯破坏;对楼层加速度放大系数、柱平均轴力及平均动轴压比的分析表明,竖向地震动作用下柱轴力可能出现剧烈波动,使得框架柱更易发生受压和剪切破坏。基于试验结果给出如下抗倒塌建议:在竖向地震作用风险较高的地区,钢筋混凝土框架结构的薄弱层框架柱宜适当减小轴压比限值,或在轴压比计算时适当考虑竖向地震动的影响;当剪跨比较小时建议沿柱身全长配置加强箍筋,避免柱子在非箍筋加密区出现受压和剪切破坏;我国《建筑设计抗震规范》(GB 50011—2010)对RC框架的抗倒塌侧移角限值(1/50)均低于本次试验中各框架极限状态下的最大层间侧移角,具有较好的安全冗余度。 展开更多
关键词 RC框架结构薄弱层 剪跨比 振动台试验 三向地震动加载 倒塌机制
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考虑流固耦合作用的渡槽结构近断层地震响应分析
6
作者 惠迎新 李杰星 +3 位作者 张尚荣 周天一 范龙文 宋颍浩 《地震工程学报》 北大核心 2026年第2期389-401,473,共14页
为探究近断层区域渡槽结构在地震作用下的动力响应,基于Housner理论模拟槽内水体与槽身的动力相互作用,利用OpenSees有限元软件建立结构动力数值模型。结合近断层发震机制,模拟了槽位处地震动,分析流固耦合效应对结构动力响应的影响,并... 为探究近断层区域渡槽结构在地震作用下的动力响应,基于Housner理论模拟槽内水体与槽身的动力相互作用,利用OpenSees有限元软件建立结构动力数值模型。结合近断层发震机制,模拟了槽位处地震动,分析流固耦合效应对结构动力响应的影响,并系统研究在近断层地震动作用下,不同水位条件下的响应差异。研究结果表明,在地震滑冲效应作用下,同一水位条件下考虑流固耦合效应有助于减小渡槽结构关键受力构件的动力响应。水体的存在使得槽身峰值位移和残余位移均小于无水工况,并在地震后期使槽身晃动趋于规律性;此外,水位变化对结构动力响应具有双重影响:在低水位条件下,水体晃动效应占主导,结构地震响应因水体晃动而减弱;而在高水位条件下,水体质量效应占主导,附加惯性力显著增强了结构响应。 展开更多
关键词 流固耦合效应 近断层地震动 地面永久位移 残余位移 U形渡槽
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基于U型阻尼器的防撞吸能装置力学性能研究
7
作者 朱翔 王伟旭 +4 位作者 李万润 王雪平 李显辉 李沛其 雷光泽 《工程力学》 北大核心 2026年第2期180-193,共14页
为了保护桥墩免受车辆撞击造成的损伤及破坏,该文提出了一种基于U型阻尼器的新型防撞吸能装置,保护桥梁安全的同时吸收车辆大部分撞击能量。基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了新型防撞吸能装置在车辆撞击下的数值模型,并对其重要吸能构... 为了保护桥墩免受车辆撞击造成的损伤及破坏,该文提出了一种基于U型阻尼器的新型防撞吸能装置,保护桥梁安全的同时吸收车辆大部分撞击能量。基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了新型防撞吸能装置在车辆撞击下的数值模型,并对其重要吸能构件-U型阻尼器进行了详细分析。对经典钢板低速冲击试验和钢筋混凝土梁冲击试验进行了模拟验证,分析结果表明该文所使用的数值模型可以较好的模拟钢材和混凝土在冲击作用下的挠度、冲击力和变形形态。基于此建模方法研究了U型阻尼器在不同截面参数下的耗能能力和破坏形态;对U型阻尼器进行了开孔优化;对比了普通桥墩和新型防撞吸能装置保护下的桥墩在车辆撞击下的动力特性。结果表明:U型阻尼器在经过截面多参数改进和开孔优化后,吸能能力得到了提升;在车辆撞击的作用下,新型防撞吸能装置可以对内部的桥墩柱起到良好的保护作用,可在桥梁防护工程中应用。 展开更多
关键词 新型防撞吸能装置 撞击 U形阻尼器 耗能能力 有限元法
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全户内变电站装配式钢框架部分隔震结构体系振动台试验
8
作者 郭小农 陈劭臻 +2 位作者 罗金辉 方瑜 吴祖咸 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期182-191,263,共11页
针对既有非隔震全户内变电站中楼面设备加速度超限的问题,提出在楼板与设备之间增设隔震支座的部分隔震改造策略。基于此,设计并开展了全户内变电站装配式钢框架结构的振动台试验,包括基底固定体系(FBS)、基底隔震体系(BIS)以及部分隔... 针对既有非隔震全户内变电站中楼面设备加速度超限的问题,提出在楼板与设备之间增设隔震支座的部分隔震改造策略。基于此,设计并开展了全户内变电站装配式钢框架结构的振动台试验,包括基底固定体系(FBS)、基底隔震体系(BIS)以及部分隔震体系(PIS)。其中,根据所采用隔震支座的类型,BIS又分为天然橡胶支座(BIS-LNR)和铅芯橡胶支座(BIS-LR)2种型式。试验结果表明,FBS的最大设备加速度达到1.42g,远超限值0.6g,而BIS-LNR、BIS-LR和PIS分别将设备加速度平均降低了87%、69%和77%。在结构响应方面,BIS的最大层间位移角仅为FBS的38%;PIS与FBS相近,两者最大层间位移角均远小于限值1/50。因此,将既有非隔震全户内变电站改造为PIS,能实现结构与设备响应的双重控制目标。 展开更多
关键词 部分隔震 基底隔震 钢框架结构 振动台试验
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剪切增稠液(STF)夹层结构阻尼特性研究
9
作者 张亮泉 薛志伟 李儒 《工程力学》 北大核心 2026年第1期140-149,共10页
工程结构的耗能减振一直是研究的重点,利用新型材料,构建耗能减振装置是一个重要的研究方向。该文以纳米二氧化硅作为分散相,聚乙二醇(PEG)作为分散介质,制备不同质量分数纳米二氧化硅的剪切增稠液(STF),通过流变性测试得到STF的储能模... 工程结构的耗能减振一直是研究的重点,利用新型材料,构建耗能减振装置是一个重要的研究方向。该文以纳米二氧化硅作为分散相,聚乙二醇(PEG)作为分散介质,制备不同质量分数纳米二氧化硅的剪切增稠液(STF),通过流变性测试得到STF的储能模量、耗能模量;根据约束阻尼模型,将STF作为阻尼材料与铝板组合,设计出一种阻尼随频率变化的STF夹层耗能构件;利用约束阻尼模型与能量法,给出了STF夹层耗能结构在不同频率下的阻尼比公式。结果表明:随着STF夹层耗能结构中纳米二氧化硅质量分数的增大,其最大阻尼比增大,与最大阻尼比对应结构频率在减小;当STF厚度比大于2时,随着STF厚度比的增大,STF夹层结构的最大阻尼比增大。上述研究结论为工程实际应用提供理论基础。 展开更多
关键词 剪切增稠液 约束阻尼结构 耗能减振 阻尼比 质量分数 厚度比
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阻尼填充墙体外预应力自复位框架结构抗震性能数值分析
10
作者 鲁亮 王华雨 +1 位作者 赵菲 夏婉秋 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期211-219,共9页
为促进带填充墙体外预应力自复位框架(EPSCF)结构的实际应用,将阻尼填充墙(DIW)应用于EPSCF结构中。基于Abaqus软件分别建立了EPSCF无墙结构、EPSCF刚性连接填充墙(EPSCF-RCW)结构、EPSCF阻尼填充墙(EPSCF-DIW)结构的分析模型,并进行动... 为促进带填充墙体外预应力自复位框架(EPSCF)结构的实际应用,将阻尼填充墙(DIW)应用于EPSCF结构中。基于Abaqus软件分别建立了EPSCF无墙结构、EPSCF刚性连接填充墙(EPSCF-RCW)结构、EPSCF阻尼填充墙(EPSCF-DIW)结构的分析模型,并进行动力时程分析,得到各结构在多遇、设防烈度、罕遇地震作用下的动力响应。结果表明:填充墙的加入增大了EPSCF结构刚度;相较于RCW,DIW对EPSCF结构刚度的增强效应较弱,从而降低了填充墙对EPSCF结构变形能力的影响;罕遇地震作用下,RCW墙体最大主压应力为3.93 MPa,超过砌体强度设计值2.67 MPa,而DIW墙体则处于正常应力水平;同等烈度地震作用下,DIW墙体应力明显小于RCW,EPSCF-DIW结构各楼层剪力响应小于EPSCF-RCW;DIW相较RCW更适用于EPSCF结构,EPSCF-DIW结构具有良好的抗震性能。 展开更多
关键词 体外预应力自复位框架 阻尼填充墙 刚性连接填充墙 动力时程分析 抗震性能
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双层柔性光伏支架结构风振系数风洞试验及数值仿真研究
11
作者 付兴 孟宪禹 +2 位作者 李靖 翟杰 程传国 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期106-115,共10页
该文以某实际双层柔性光伏项目为工程背景,对其风振系数开展深入研究工作。首先设计制作气弹模型,并完成动力特性标定,进而开展风洞试验,探究不同风速、风向、边界条件等因素对结构风振系数的影响。然后建立双层柔性光伏支架结构的有限... 该文以某实际双层柔性光伏项目为工程背景,对其风振系数开展深入研究工作。首先设计制作气弹模型,并完成动力特性标定,进而开展风洞试验,探究不同风速、风向、边界条件等因素对结构风振系数的影响。然后建立双层柔性光伏支架结构的有限元模型,利用风洞试验结果验证仿真模型的可靠性,并分析气动阻尼、地面粗糙度、拉索索力等关键参数对结构动力响应及风振系数的影响。结果表明:结构的气动阻尼不可忽略;背风向风振系数大于正风向风振系数;风振系数与风速、拉索索力呈负相关,与地面粗糙度系数呈正相关。 展开更多
关键词 光伏发电 风洞 仿真平台 气动弹性 风振系数 双层柔性光伏支架
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中空内模水泥隔墙抗火性能试验研究
12
作者 陈宜虎 林景超 +2 位作者 谢光信 娄灵霖 张敏 《广西科技大学学报》 2026年第1期58-66,共9页
为研究中空内模水泥隔墙的抗火性能,本文对其进行了单面受火试验。重点研究了2种典型空腔形式水泥隔墙在受火条件下的热响应、耐火极限和平面外变形,揭示其在单面受火下的传热机理。以试件W1和W2为基础,对不同空腔形式的空腔体积率进行... 为研究中空内模水泥隔墙的抗火性能,本文对其进行了单面受火试验。重点研究了2种典型空腔形式水泥隔墙在受火条件下的热响应、耐火极限和平面外变形,揭示其在单面受火下的传热机理。以试件W1和W2为基础,对不同空腔形式的空腔体积率进行参数化分析,探究其传热方式中热传导与热辐射的占比关系,进而确定其临界空腔体积率。试验结果表明:中空内模水泥隔墙的耐火极限均大于139 min;在相同的受火条件下,试件背火面的平均温升、水蒸气逸出持续时间均随着空腔体积率的增大而减小;由于水泥砂浆热桥效应导致不连续空腔耐火性能较差;当空腔体积率低于临界空腔体积率35%时,水泥砂浆热传导的效率更高;而当空腔体积率超过临界空腔体积率后,空腔热辐射的传热效率更高。降低空腔体积率可有效提高中空内模水泥隔墙的抗火性能。 展开更多
关键词 中空内模水泥隔墙 水泥砂浆 传热机理 耐火极限 参数化分析
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高竖向承载力MRE隔振支座力学性能试验研究
13
作者 吕杨 张凡星 +1 位作者 张翼珂 黄信 《振动工程学报》 北大核心 2026年第2期562-570,共9页
竖向荷载对磁流变弹性体(MRE)支座的力学性能影响显著,但已有研究很少考虑竖向荷载对MRE支座的影响。通过增设竖向连杆承担竖向荷载,以永磁铁提供恒定磁场,设计制作了MRE片与钢板交替叠合、剪切刚度双向可调的高竖向承载力MRE隔振支座... 竖向荷载对磁流变弹性体(MRE)支座的力学性能影响显著,但已有研究很少考虑竖向荷载对MRE支座的影响。通过增设竖向连杆承担竖向荷载,以永磁铁提供恒定磁场,设计制作了MRE片与钢板交替叠合、剪切刚度双向可调的高竖向承载力MRE隔振支座。开展了不同频率、幅值、电流和配重下支座的力学性能试验,分析了支座剪切力、等效刚度、等效阻尼和阻尼比等力学性能。结果表明,竖向连杆能显著提高支座力学性能的稳定性,可实现横向刚度、剪切力、等效阻尼和阻尼比等双向可调。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 MRE隔振支座 力学性能试验 竖向承载力 可变刚度
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基于地震易损性分析的排架结构厂房韧性提升
14
作者 刘廷滨 谢淼 马强 《地震工程学报》 北大核心 2026年第3期548-558,共11页
建于20世纪50年代的钢筋混凝土排架结构工业厂房在我国仍大量存在,其中部分至今仍承担重要的生产任务。这些厂房原设计抗震设防标准低、使用年限长、韧性提升难度大。为探索既有钢筋混凝土排架结构工业厂房在地震作用下的韧性提升方法,... 建于20世纪50年代的钢筋混凝土排架结构工业厂房在我国仍大量存在,其中部分至今仍承担重要的生产任务。这些厂房原设计抗震设防标准低、使用年限长、韧性提升难度大。为探索既有钢筋混凝土排架结构工业厂房在地震作用下的韧性提升方法,选取一栋横向3跨排架结构厂房为研究对象,提出柱间增设防屈曲约束支撑(减震)和柱间减震配合排架柱顶隔震(减隔震一体化)两种韧性提升方法;选取20条地震波,对改造前后的厂房结构进行增量动力分析,通过对比结构的地震易损性,评估两种方法的韧性提升效果。结果表明:减震与减隔震一体化方法均可有效提升工业厂房的抗震韧性;对于下部结构存在损伤的厂房,减震方法的抗震韧性改善效果更为显著;对于屋盖存在明显薄弱区的厂房结构,则宜采用减隔震一体化方法。 展开更多
关键词 排架结构厂房 韧性提升 减隔震一体化 地震易损性分析 增量动力分析
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不同支护桩与回填材料对临近地铁建筑的减振效果影响研究
15
作者 周云 康佳州 梁秋河 《建筑结构》 北大核心 2026年第3期159-165,共7页
针对城市轨道交通对周边临近建筑物的影响越来越严重的问题,利用建筑物在施工周期中存在的支护桩及肥槽回填,在充分利用资源的同时减轻地铁振动的影响。建立了隧道-土层-支护桩-建筑物有限元分析模型,基于现场实测数据计算得到列车荷载... 针对城市轨道交通对周边临近建筑物的影响越来越严重的问题,利用建筑物在施工周期中存在的支护桩及肥槽回填,在充分利用资源的同时减轻地铁振动的影响。建立了隧道-土层-支护桩-建筑物有限元分析模型,基于现场实测数据计算得到列车荷载,采用地面实测振动数据验证了有限元分析模型的准确性,研究了不同桩身条件(桩长、桩径、桩距)的减振效果,采用波阻抗分析肥槽回填材料的减振机制,优选了肥槽的回填材料及其厚度。结果表明,桩距、桩长为主要影响因素,减少桩距、增加桩长、增加桩径均有利于减轻地铁振动的传播,有一定的减振效果;但增加桩径对减振效果的提升并不明显,且桩长达到一定长度后对减振效果的提升有限;对于肥槽的回填材料,可优先选用波阻抗差异较大的柔性材料进行回填,回填材料的厚度对减振效果影响较小。 展开更多
关键词 支护桩 减振效果 波阻抗 回填材料
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结合概率密度演化-概率测度变换与量子粒子群优化算法的结构动力可靠性优化设计
16
作者 陈建兵 翁丽丽 杨家树 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期239-248,共10页
结构动力可靠性优化设计是在结构抗灾设计过程中定量考虑不确定性影响,进行结构抗灾安全性与经济性最佳权衡的理性途径。然而,由于通常需要进行优化迭代与结构动力可靠度分析的两重循环,结构动力可靠性优化设计仍是极具挑战性的难题。为... 结构动力可靠性优化设计是在结构抗灾设计过程中定量考虑不确定性影响,进行结构抗灾安全性与经济性最佳权衡的理性途径。然而,由于通常需要进行优化迭代与结构动力可靠度分析的两重循环,结构动力可靠性优化设计仍是极具挑战性的难题。为此,本文提出了一种有效的动力可靠性优化设计方法。该方法采用概率密度演化理论高效计算结构动力可靠度;对于设计变量为随机变量分布参数的情形,引入概率测度变换以减少确定性结构响应的重计算,从而进一步降低优化过程中可靠度分析的计算成本;将概率密度演化-概率测度变换方法与量子粒子群优化算法结合,以实现动力可靠性优化设计问题的求解。采用本文提出的方法进行了地震动激励下非线性框架结构的优化设计,算例结果表明其具有较高的计算效率和较好的稳健性。 展开更多
关键词 动力可靠性优化设计 概率密度演化理论 概率测度变换 量子粒子群优化算法
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预制舱式变电站的地震响应与结构设计方法研究
17
作者 王伟 张佳辰 +3 位作者 杜佳俊 李广智 金钊 THEODOROS Karavasilis 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期40-51,共12页
为解决在役预制舱式变电站存在的无真实地震响应试验模拟、设计方法缺失等问题,对实际工程用预制舱式变电站开展了双向足尺振动台试验研究,测试其在天然和人工地震动激励下的位移和加速度响应,分析预制舱式变电站的动力特性和地震响应... 为解决在役预制舱式变电站存在的无真实地震响应试验模拟、设计方法缺失等问题,对实际工程用预制舱式变电站开展了双向足尺振动台试验研究,测试其在天然和人工地震动激励下的位移和加速度响应,分析预制舱式变电站的动力特性和地震响应。提出了一个无量纲指标——反应谱刚度比,并基于试验数据标定的可靠有限元模型开展参数分析,以确定反应谱刚度比的适用范围,进而形成基于反应谱刚度比的预制舱式变电站设计方法。研究结果表明:预制舱式变电站能够满足设防烈度8度(0.30g)的结构需求,试验实测的结构加速度放大系数范围约为1.0~2.5,罕遇地震作用下最大层间位移角为1/319,能够满足规范限值的要求;预制舱式变电站的X、Y方向阻尼比分别为8.7%和6.8%;不设抗侧钢板墙的预制舱式变电站能满足的最大设防烈度为7度(0.15g);当设防烈度为8度(0.20 g)及以上且反应谱刚度比不小于0.45时,结构响应基本能够满足需求。 展开更多
关键词 预制舱式变电站 振动台试验 地震响应 参数分析
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基于随机场理论的黄土隧道开挖地表变形分析
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作者 欧尔峰 张旭旭 管性钰 《地下空间与工程学报》 北大核心 2026年第1期347-357,366,共12页
场地土体力学参数空间变异性给工程建设带来困难。为探讨土体力学参数空间变异性对盾构隧道施工引起地表变形的影响,依据西安市某地铁区间盾构隧道工程,考虑黄土力学参数弹性模量E、黏聚力c、内摩擦角φ空间变异性,利用协方差矩阵分解... 场地土体力学参数空间变异性给工程建设带来困难。为探讨土体力学参数空间变异性对盾构隧道施工引起地表变形的影响,依据西安市某地铁区间盾构隧道工程,考虑黄土力学参数弹性模量E、黏聚力c、内摩擦角φ空间变异性,利用协方差矩阵分解法建立土体力学参数的随机场模型,结合Monte-Carlo策略,采用有限元分析土体力学参数变异对地表变形的影响。结果表明:考虑土体力学参数空间变异性,可以避免传统分析中采用确定值为监测控制值的风险;土体力学参数空间变异性对地表变形曲线的离散程度和包络范围有较大影响,但并不会改变变形的趋势和规律;内摩擦角φ变异性对地表变形的影响较大,弹性模量E和黏聚力c影响次之,且两者影响程度相近;相关距离、变异系数与地表变形呈现正相关,相关距离越大、变异系数越大、地表变形的结果越离散,地表变形最大值与超越概率随之越大;建议在勘查阶段尽可能确定场地土体力学参数空间变异特征,施工时应该重视场地条件核查,积极采取工程措施,保证地表变形在控制范围之内。 展开更多
关键词 黄土 随机场理论 盾构隧道 协方差矩阵法
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板式TMD对考虑消防水箱动力特性的结构振动控制影响研究
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作者 刘洁 豆嘉伟 +1 位作者 冯兆伟 黄健飞 《地震工程学报》 北大核心 2026年第1期103-113,共11页
结构减振技术的进步使得该技术更易于在工程结构的新建和改造中使用。利用板式调谐质量阻尼器(TMD)减振装置安装简便、节省空间、易于维护、成本低廉等特点,在设置有消防水箱的建筑物顶层楼板上安装多个该装置,开展结构减振研究。基于... 结构减振技术的进步使得该技术更易于在工程结构的新建和改造中使用。利用板式调谐质量阻尼器(TMD)减振装置安装简便、节省空间、易于维护、成本低廉等特点,在设置有消防水箱的建筑物顶层楼板上安装多个该装置,开展结构减振研究。基于动力学理论以及SAP2000有限元分析,首先研究单个TMD参数对结构减振效果的影响规律;然后,将单个TMD分散布置,研究多个板式TMD的减振效果。结果表明:该方案充分利用板式TMD和消防水箱在地震过程中的动力特性,有效减小建筑物的振动,且对原结构和消防水箱的改动较小。研究为新建建筑和现有老旧结构抗震性能的提升提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 消防水箱 TMD 地震激励 减振设计
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新型剪切耗能连接件在装配式框架梁柱节点中的抗震性能研究
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作者 郝进锋 曲明洋 刁法伟 《河南科学》 2026年第1期136-143,共8页
本文提出了一种新型装配式框架梁柱节点形式,在设计中融合了销轴连接系统与布设于梁端上下两侧的可更换耗能阻尼器,旨在提升结构的抗震性能、施工效率,并降低震后修复成本。基于ABAQUS软件建立了一个传统现浇节点模型及四个不同参数的... 本文提出了一种新型装配式框架梁柱节点形式,在设计中融合了销轴连接系统与布设于梁端上下两侧的可更换耗能阻尼器,旨在提升结构的抗震性能、施工效率,并降低震后修复成本。基于ABAQUS软件建立了一个传统现浇节点模型及四个不同参数的装配式节点模型,对各模型的损伤分布、滞回性能与耗能能力等抗震性能指标进行对比分析。研究结果表明:传统现浇节点主要发生梁端弯剪破坏,表现出脆性失效特征;而所提出的装配式节点则以阻尼器先行破坏为主,整体破坏模式具有明显延性特征。在循环荷载作用下,装配式节点展现出低屈服、高延性和良好的耗能能力。进一步研究不同参数的耗能连接构件对节点性能的影响发现,优化阻尼器的形式与尺寸可显著提升节点的承载力与延性,而混凝土强度和轴压比对其抗震性能影响相对较小。本研究可为附加耗能器配置下的装配式框架结构节点抗震设计提供理论依据与工程参考。 展开更多
关键词 装配式框架结构 剪切耗能连接件 抗震性能 有限元分析 延性破坏
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