一种新型三维隔震墩隔震性能试验研究

文章研究开发了一种性能优越、造价低廉、施工方便、适合农村民居使用的新型三维隔震墩,三维隔震墩以普通圆柱螺旋压缩弹簧为核心受力构件;介绍了隔震墩的工作原理、设计理论及制作方法,并进行了拟静力试验与竖向振动台试验。试验结果表明三维隔震墩竖向与水平向隔震性能十分优越,适合在高烈度农村地区推广使用。     

预应力厚层橡胶三维隔震装置的力学性能分析

基于厚层橡胶支座，通过增设预应力螺杆，设计了一种用于工程结构的新型三维隔震装置，构建力学模型，分析其在竖向荷载作用下的受力特点与刚度变化规律.采用ANSYS软件建立其有限元模型，对竖向压缩时装置的竖向刚度和螺杆内部应力分布进行定量研究，并观察装置在压剪时的变形形态.结果表明，该装置在竖直方向上具有两阶段刚度，第1阶段刚度大小可调，可达到第2阶段刚度的4倍以上.在发挥厚层橡胶支座自身三维隔震性能的同时，能够有效控制支座竖向变形.同时，该装置的特殊构造不会影响支座的水平隔震性能，可完全发挥出预期效果.     

三维隔震结构的地震响应分析

本文提出了一种新型的三维隔震结构,在SAP2000软件中对一个三层框架结构采取不隔震、水平隔震及三维隔震的三种,分别建立起对应的有限元模型。分别输入水平向、三向的地震作用,考查结构顶层加速度时程可知,竖向地震分量对隔震结构的作用是不容忽视的;另外,此三维隔震结构能有效控制竖向地震分量对隔震结构的作用。     

砌体模型隔震试验研究

针对农村民居低矮房屋抗震能力普遍不足的现状,提出一种新型、经济、简单、可靠的隔震技术:钢筋-沥青复合隔震墩技术.根据相关理论设计了相应的隔震墩试件,进行了砌体模型房屋隔震试验研究.结果表明,在加速度峰值0.3g以下时,隔震墩钢筋处于弹性工作状态,震后能自动复位.隔震墩加速度折减系数在0.14～0.67之间,具有很好的减震效果,并且对高频波形的过滤作用尤为明显.设置隔震墩后上部结构的抗震构造要求可相应降低,将节省的资金用于隔震体系的建设,基本不增加房屋整体造价。     

厚层橡胶隔震支座基本力学性能试验

为了研究厚层橡胶隔震支座的水平和竖向基本力学性能,设计2种不同形状系数的厚层橡胶支座,通过水平剪切和竖向压缩试验研究,对比分析在不同振幅、不同频率组合下的普遍橡胶支座、铅芯橡胶支座及厚层橡胶隔震支座基本力学性能.试验结果表明,厚层橡胶隔震支座在水平方向的基本力学性能良好,在竖向具有大变形能力,竖向刚度、变形特性及水平剪...     

组合减隔震装置在双塔斜拉桥中的设计应用

为了研究组合减隔震装置在双塔斜拉桥中的减隔震效果,以乐清湾双塔斜拉桥为例进行分析。采用Midas/Civil有限元软件建立桥梁空间有限元模型,分析对比仅采用铅芯橡胶支座和组合减隔震装置时双塔斜拉桥的减隔震效果。结果表明,桥塔和过渡墩均设置减隔震装置的组合减隔震方案能获得更好的减隔震效果。过渡墩仅使用铅芯橡胶减隔震支座能有效减小过渡墩墩底弯矩,使用组合减隔震装置方案可以令能力冗余构件承担一部分地震力,在限制位移和控制地震力方面效果显著;组合减隔震装置可以对桥梁受力进行更好的分配,达到了优化减隔震效果。     

限位装置对桩基础高墩摇摆反应的影响

基础摇摆隔震会显著增大高墩顶的位移,摇摆隔震装置中设抗拉钢筋或钢铰线可以减少墩顶位移。提出了限位装置的模拟方法,完善了桩基础高墩摇摆隔震的分析模型。基于某铁路高墩桥梁,输入3条强震记录,采用非线性时程分析方法进行了限位装置的影响分析。讨论了限位装置初始间隙及屈服力的变化对墩顶位移与墩底弯矩的影响规律。结果表明,限位装置减小墩顶位移的同时会增大墩底弯矩,墩顶位移受限位装置初始间隙的影响较大,墩底弯矩受限位装置初始间隙的影响较小,桩基础高墩的摇摆反应受限位装置屈服力的影响较大。     

砖墩强度对钢筋-沥青复合隔震层内力重分布影响的试验研究

对不同砖墩强度的钢筋-沥青复合隔震层(Steel-Asphalt Composite Isolation Layer,以下简称SACIL)进行了低周反复荷载试验,研究了SACIL的力-位移曲线关系,同时研究了隔震层在大变形下的竖向内力和水平内力重分布情况.试验结果表明:砖墩的材料强度明显影响了隔震层的极限承载力.与其他常规结构不同的是,SACIL变形较大时刚度不但不退化,反而上升,因为砖墩对隔震层的位移有限制作用.隔震层变形较大时,砖墩与隔震层上梁之间的摩阻力在水平内力重分布中占了相当大的比例.     

钢筋沥青复合隔震层

针对我国农村农居的特点介绍一种钢筋沥青复合隔震层以及在其基础上发展的隔震墩的研究.理论与实验研究表明,该技术具有很好的减震效果,其中钢筋沥青复合隔震层已在实际工程中得到应用,经过实际观测减震效果良好.该技术造价低廉、施工较为方便,适宜在广大农村建筑中推广使用.     

高层建筑组合隔震的设计方法及应用

为了使高层组合隔震技术的应用和推广具有更加完善的理论基础和设计依据,对高层隔震体系上部结构设计和隔震层设计中的若干关键问题进行了探讨,研究了高阶振型和高阻尼对隔震效果的影响,提出了隔震体系上部结构竖向构件布置的基本原则,分析了隔震层设计的基本原则和各类隔震装置的配置方法.根据以上基本理论,将基于性能的组合隔震设计方法应用于目前国内最高的高层隔震设计中,充分考虑纯天然橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、滑移隔震支座和黏滞阻尼器的性能特征,将其按照相关组合原则配置于隔震层中.通过分析表明各类隔震装置充分发挥了设计性能,隔震层在罕遇地震下工作状态稳定,上部结构的地震响应有了明显的降低,各项性能目标满足设计要求,本文最后对高层隔震结构的相关构造要求进行了必要的说明.     

铅芯橡胶支座非理想工作状态下的力学试验研究

在大震作用下,桥墩会产生较大的变形,从而使得与之相联的铅芯橡胶支座处于整体倾斜、转动等非理想的工作状态,这样会对铅芯橡胶支座产生较大的影响。本文针对这样的情况,设计并进行了铅芯橡胶支座处于非理想工作状态下的水平性能试验研究,对比了铅芯橡胶支座非理想工作状态下与正常工作状态下的差异,分析了支座滞回曲线、水平等效刚度、等效阻尼比等随倾斜角度和剪切应变的变化规律,以及墩柱倾斜角度对支座的减隔震性能发挥的影响。试验结果表明：支座的倾斜状态容易导致钢板与橡胶脱胶,严重时会出现起鼓、开裂甚至爆裂。铅芯橡胶支座的水平等效刚度随倾斜角度的增大而减小,等效阻尼比随倾斜角度的增大而增大。铅芯橡胶支座边界倾斜会限制支座水平减隔震性能的发挥,随着角度的增大影响更加明显,最大会降低40%。     

船体结构粘弹性夹层阻抑振动波传递特性研究

基于波动理论分析了含粘弹性材料夹层的船体板架中振动波传递特性,给出粘弹性夹层对弯曲波的隔声量公式.同时将粘弹性夹层引入转角含阻振质量的典型船舶L型结构中,通过多次构造阻抗失配有效地阻断船体振动噪声主分量的传递.在此基础上,将这种复合隔振技术引入到动力舱段声学设计中并开展相应的数值实验.结果表明:粘弹性夹层对船体结构波具有较强的阻抑作用,夹层隔振性能随其杨氏模量降低及尺度增加而增大,夹层杨氏模量对隔声量的影响较其尺度更为显著,在刚性隔振基础上联合应用较小尺度的聚氨酯夹层可显著增加隔振效果并有效拓宽了隔振频带,具有较高的效费比.     

适用于电力物联网的安全接入认证装置设计

针对电力物联网海量边缘侧设备接入可能导致的安全问题,首先分析了边缘设备安全接入需求;然后研究了融合协议过滤、协议适配、网络安全隔离、安全接入认证技术于一体的物联网边缘侧安全接入认证技术。基于上述技术,设计了包含外网处理单元、隔离交换单元、系统管理单元、密码运算单元和内网处理单元在内的电力物联网安全接入认证装置;最后选取某省充电桩运营系统作为试点应用场景,分别从安全性能和通信性能两方面进行测试分析。测试结果表明,该安全接入认证装置能够在基本不影响设备通信性能的前提下,实现电力物联网海量设备的安全接入认证,在面对不同类型边缘设备接入时仍具有良好的可靠性和泛化性,可有效降低核心业务系统被非法入侵的风险。     

YG-5B防振型油锯的研制

<正>油锯是我国林区广泛使用的一种手提式采伐机械。多年来国产油锯的动力性能和经济性能不断提高,但最大缺点是振动大、噪声值高。 油锯的振动作为一种社会公害,早已引起世界各国的重视。日本林野厅在1965年就规定采用林业试验场的测定方法,油锯手把处单方向振动加速度最大值在500Hz以下的范围内,不超过3g为合格。1973年12月在瑞典由国际农粮组织主持召开的关于油锯振动和噪声的专业会议上,一致同意了这个指标。1985年由国际标准化组织批准的《林业机械—油锯—手感振动的测量》国际标准,则提出以加权加速度和(综合性的振动值)作为油锯的振动测定指标。     

拉索减震支座的抗震性能分析

随着桥梁减隔震技术和装置的发展,研制了适应性较强的新型拉索减震支座。此支座的原理为滑板支座的摩擦耗能效应和拉索的限位作用的结合,其力学特性由相关的实验结果模拟得出。以一座实际连续梁结构为背景,建立了不同支座布置形式的模型并进行比较,重点讨论了采用此拉索减震支座后的减震效果,分析了拉索减震支座计算模型中两个参数（拉索松弛的自由程和支座上下板之间摩擦系数）的合理选取问题。结果表明采用此支座能有效减小连续梁中固定墩墩底地震内力,墩、梁相对位移也在可控制范围内。适当增加支座的初始自由程或摩擦系数能提高支座的减震效果。     

连续碳纤维增强复合材料3D打印喷头设计

为了解决3D打印喷头在成形过程中需要频繁抬起和跳转的问题,研制一种具有复合丝材可控导入、高效熔融挤出及实时剪切功能的新型3D打印喷头。首先,基于结构原理和功能分析方法,对喷头进行分模块化设计;然后,对喷头剪切装置控制系统及其控制流程进行设计和分析;最后,采用所研制的3D打印喷头实物进行连续碳纤维增强复合材料预浸丝的熔融挤出及剪切试验。结果表明,采用所设计的喷头结构以及程序控制方法,可以实现剪丝刀片在喷嘴末端对于复合材料的有效剪切,剪切断口平整,验证了所研制的新型复合材料3D打印喷头的可靠性和实用性。所提方法可有效避免喷头在抬起和跳转运动过程中引发的问题,为连续碳纤维增强复合材料3D打印喷头的结构设计及其运动控制提供了参考。     

滚球隔振换能控制系统在风荷载激励下的研究

提出了基于滚球隔振和换能控制在风荷载激励下的智能控制系统,在结构物的底层采用滚球隔振并实施换能控制,利用滚球隔振大幅度地降低风荷载激励对上部结构的影响,同时发挥换能控制的优点,限制隔振层的相对位移并改善控制效果.建立了该控制系统的数学模型,该模型是非线性系统,有极强的鲁棒性,所以采用模糊控制算法实施智能控制.通过仿真分析研究了该系统的特点和算法的有效性.     

采用拉索支座的桥梁振动台试验

以南昌朝阳大桥为背景,设计了半结构振动台模型试验,介绍了模型设计的过程.根据桥梁是否采用拉索支座,将模型分为拉索支座体系与摩擦支座体系两种,选取了南昌朝阳大桥场地人工波与El Centro地震波进行两种体系下模型振动台试验加载.分析了各工况下结构关键位置的响应,分析解释了拉索支座限位原理.结果表明,在地震作用下,墩梁位移响应较小时,拉索支座具备与普通摩擦支座相似的减震特性;而在墩梁位移响应较大时,拉索支座通过为主梁提供瞬时加速度,控制墩梁位移,限制其进一步增加.     

基于天然橡胶支座老化时变规律下近海隔震桥梁时变易损性分析

对天然橡胶隔震支座开展海洋环境下的耐久性试验,进而得到其随老化时间变化的性能劣化规律,同时参考已有钢筋混凝土材料在氯离子侵蚀作用下的性能劣化规律,通过SAP2000软件建立近海隔震桥梁的非线性动力分析模型。考虑墩柱单独劣化、支座单独劣化及二者共同劣化三种工况,开展全寿命周期不同时间节点的桥梁时变地震易损性分析,对比分析不同工况下不同破坏状态的构件失效概率。结果表明:在相同工况和破坏状态下,支座易损性均大于墩柱易损性,随着服役年份增加,墩柱易损性增加,支座易损性下降;从工况一至工况三,墩柱在不同破坏状态下的易损性都随着劣化时间增长而呈现不同程度的上升,而隔震支座的易损性则随劣化时间增长而呈现下降的趋势,在工况三下,两者易损性的变化最为显著;无论对于墩柱还是对于橡胶隔震支座,和不考虑劣化的初始值相比,三种工况下的易损性曲线均产生了较大变化,以初始值对应的易损性曲线去评估桥梁全寿命期内的抗震安全性会导致低估了墩柱易损性,而高估了支座的耗能能力,无法真实反映隔震桥梁的真实抗震性能变化情况。