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低屈服点钢沙漏形钢棒阻尼器力学性能研究
1
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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基于U型阻尼器的防撞吸能装置力学性能研究
2
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
3
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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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
4
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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高竖向承载力MRE隔振支座力学性能试验研究
5
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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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
6
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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一种竖式水平隔震层顶部铰接的抗倾覆抗风高层隔震结构隔震性能初步分析
7
作者 赵世峰 《上海师范大学学报(自然科学版中英文)》 2026年第1期95-105,共11页
高层建筑采用隔震结构后,由于隔震支座抗拉能力差,以及结构抗震对应自振周期较长等因素,隔震效果并不理想.同时,结构抗风需要结构隔震层具备足够的水平承载力与刚度.为此,采取一种高层隔震结构抗风、抗倾覆措施,在竖式水平隔震层中设置... 高层建筑采用隔震结构后,由于隔震支座抗拉能力差,以及结构抗震对应自振周期较长等因素,隔震效果并不理想.同时,结构抗风需要结构隔震层具备足够的水平承载力与刚度.为此,采取一种高层隔震结构抗风、抗倾覆措施,在竖式水平隔震层中设置水平刚性构件,并对隔震框架沿高度提供水平反向力及阻尼.这种结构具备可靠的抗风能力、上部结构耗能能力,并能减小水平隔震层拉力.时程分析结果表明,在设防烈度为8度的多遇地震对应的EL Centro(-NS)波作用下,框架部分的隔震效果明显. 展开更多
关键词 高层隔震 抗倾覆 水平隔震层 竖式水平隔震层 抗风
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不同砌筑方式普通砖砌体结构受压本构模型及抗震性能的研究
8
作者 罗龙 高智能 胡莉 《工程建设》 2026年第2期39-46,共8页
为了研究砌筑方式对普通砖砌体墙力学性能的影响,基于已有试验数据,采用5次多项式数学模型,借鉴混凝土本构模型关系确定方法,引入砌筑方式影响系数,全面描述5种不同砌筑方式本构关系曲线的全过程。通过有限元软件ABAQUS对普通砖砌体试... 为了研究砌筑方式对普通砖砌体墙力学性能的影响,基于已有试验数据,采用5次多项式数学模型,借鉴混凝土本构模型关系确定方法,引入砌筑方式影响系数,全面描述5种不同砌筑方式本构关系曲线的全过程。通过有限元软件ABAQUS对普通砖砌体试件进行分离式建模,将数值模拟结果与试验数据对比分析应力-应变曲线、极限承载力及抗压强度;进而得到含砌筑方式影响系数的砌体结构受压本构模型,验证其准确性,能满足工程计算要求并提升精度;在此基础上,基于该本构模型建立三面不同砌筑方式砌体墙有限元模型,施加水平低周反复荷载,系统研究墙体极限强度、位移、延性和刚度的变化规律。结果表明:梅花丁砌法相较于一顺一丁砌法和三顺一丁砌法的峰值荷载分别高出17.51%和26.88%,但其延性性能相对受限。本文成果可为推动砌体结构从凭经验建造迈向按性能设计、全面提升我国城乡建筑的抗震防灾能力,提供重要的基础性安全价值。 展开更多
关键词 砌体结构 城乡建筑 砌筑方式 受压本构关系 抗震性能 有限元模拟
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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
9
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
10
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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不同剪跨比钢筋混凝土框架振动台倒塌试验研究
11
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
12
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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场地效应与贝叶斯网络在城市道路交通系统抗震韧性评估中的应用研究
13
作者 宝音图 姚特 +2 位作者 徐茂臣 那仁满都拉 王鹏翔 《地震工程学报》 北大核心 2026年第1期91-102,共12页
为探讨场地效应在破坏性地震中对建筑损坏的影响,分析临街建筑倒塌对道路网格连通性的影响。首先,介绍由微动的水平与竖向分量频谱比(HVSR)计算场地易破坏程度(K值)的方法;通过收集世界范围内破坏性地震的K值和建筑物震害数据,构建强震... 为探讨场地效应在破坏性地震中对建筑损坏的影响,分析临街建筑倒塌对道路网格连通性的影响。首先,介绍由微动的水平与竖向分量频谱比(HVSR)计算场地易破坏程度(K值)的方法;通过收集世界范围内破坏性地震的K值和建筑物震害数据,构建强震后场地易破坏程度(K值)与建筑严重损坏概率的经验关系。其次,将建筑物严重损坏概率转化为道路堵塞概率,推导出K值与强震后道路网格连通性概率的关系,并构建一个包含四个城市抗震功能系统的贝叶斯网络模型,其中道路网格连通性概率作为先验信息。最后,计算单个节点和整个城市道路交通系统的韧性指数。以呼和浩特市赛罕区为例,对该区41条路段开展常时微动观测,由观测记录求出HVSR,计算出各场地的易破坏程度(K值),进而推导出道路堵塞概率;然后,利用贝叶斯网格计算出四个城市抗震功能系统及城市道路交通系统的抗震韧性指数。研究结果表明:救援系统的抗震韧性指数为51.8,聚集区间转运系统为38.6,表明这两个系统具有较高的抗震韧性;医疗救助系统的抗震韧性指数为24.7,物资运输系统为30.3,表明这两个系统的抗震能力相对较弱;城市道路交通系统的整体抗震韧性指数为7.69,表明该区域的整体抗震韧性有待加强。该方法在城市道路网格抗震韧性评估中至关重要,可为提升城市基础设施抗震韧性能力提供重要参考。 展开更多
关键词 交通工程 抗震韧性 场地效应 贝叶斯网络 HVSR 城市道路交通系统
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剪切增稠液(STF)夹层结构阻尼特性研究
14
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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基于地震易损性分析的排架结构厂房韧性提升
15
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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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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不同组合形式的复合耗能阻尼器抗震性能研究
18
作者 张爱林 王雨燊 姜子钦 《工业建筑》 2026年第1期70-79,共10页
为满足基于性能抗震设计对金属阻尼器提出的更高要求,结合工业化装配式理念,通过将U型阻尼器(UDs)与狭缝钢板阻尼器相结合,提出了3种不同组合形式的复合耗能阻尼器:单阶段复合耗能阻尼器(SSYCD)、双阶段复合耗能阻尼器(DSYCD)和刚度增... 为满足基于性能抗震设计对金属阻尼器提出的更高要求,结合工业化装配式理念,通过将U型阻尼器(UDs)与狭缝钢板阻尼器相结合,提出了3种不同组合形式的复合耗能阻尼器:单阶段复合耗能阻尼器(SSYCD)、双阶段复合耗能阻尼器(DSYCD)和刚度增强型双阶段复合耗能阻尼器(RDSYCD)。利用有限元软件ABAQUS对传统的UD以及3种新型复合耗能阻尼器进行抗震性能对比研究,分析了其滞回曲线、骨架曲线、耗能量和等效黏滞阻尼系数的差异。分析结果表明:与UD相比,SSYCD在减少28.20%用钢量的前提下显著提升了阻尼器的初始刚度及耗能量,增幅分别达到150.16%和250.57%;DSYCD能够实现预期的双阶段屈服工作机制,但其初始刚度及耗能量较低;RDSYCD呈现出预期的双阶段屈服工作机制,且和SSYCD用钢量相近时,其初始刚度、极限承载力和耗能量比SSYCD相应提升6.28%、44.55%和11.03%。 展开更多
关键词 装配式钢结构 复合耗能阻尼器 抗震性能 数值分析
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可更换复合耗能组件装配式柱脚节点滞回性能研究
19
作者 张爱林 范赛雪 姜子钦 《工业建筑》 2026年第1期22-31,共10页
基于塑性损伤控制、耗能元件可更换等设计理念,提出一种可更换复合耗能组件装配式柱脚节点。该节点由H型钢柱及复合耗能组件(包含L形拉压耗能板、剪切耗能装置)通过高强螺栓拼装而成,形成“拉压-剪切”双重耗能机制,在保证承载力的同时... 基于塑性损伤控制、耗能元件可更换等设计理念,提出一种可更换复合耗能组件装配式柱脚节点。该节点由H型钢柱及复合耗能组件(包含L形拉压耗能板、剪切耗能装置)通过高强螺栓拼装而成,形成“拉压-剪切”双重耗能机制,在保证承载力的同时实现损伤可控和震后可更换功能。采用ABAQUS软件建立10个节点算例进行循环往复加载模拟,对比研究不同参数节点算例的滞回曲线、骨架曲线及应力分布差异,总结关键参数对节点滞回性能的影响规律。结果表明:L形拉压耗能板宽度比、厚度比以及轴压比均是影响新型柱脚节点滞回性能的重要参数;增大L形拉压耗能板宽度比、厚度比均可有效提高节点承载能力,但同时会增大结构柱应力,建议宽度比、厚度比取值分别为0.3~0.7、0.5~1.0;增大轴压比会使节点延性降低,影响结构安全性和可靠性。 展开更多
关键词 装配式柱脚节点 复合耗能组件 数值分析 滞回性能
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液压蓄能竖向隔震系统力学特性研究
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作者 汪磊 鲁亮 夏婉秋 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2026年第1期151-160,共10页
为解决现有隔震装置普遍侧重水平向而竖向控制薄弱的问题,本文提出一种新型液压蓄能竖向隔震体系,以有效抑制结构的竖向地震响应。首先,分析了系统的刚度特性,通过静力试验验证了隔震系统的力学性能和阻尼耗能能力。其次,建立了隔震系... 为解决现有隔震装置普遍侧重水平向而竖向控制薄弱的问题,本文提出一种新型液压蓄能竖向隔震体系,以有效抑制结构的竖向地震响应。首先,分析了系统的刚度特性,通过静力试验验证了隔震系统的力学性能和阻尼耗能能力。其次,建立了隔震系统动力学模型,采用谐波平衡法求解系统的幅频响应和位移传递率,分析了振动幅值、阻尼比和蓄能器体积压缩系数对位移传递率的影响。最后,建立了液压蓄能竖向隔震混凝土框架结构和未隔震框架结构的有限元模型,对上述模型进行了地震动动力时程分析,对比分析了两种框架的地震响应结果。研究结果表明:液压蓄能竖向隔震混凝土框架结构的竖向加速度响应与地面输入相比平均降低了59%,竖向隔震效果明显。 展开更多
关键词 竖向隔震 液压系统 谐波平衡法 数值分析 位移传递率
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