单向地震模拟振动台的设计

为了深入了解自行组装模式下地震模拟振动台的性能,基于地震模拟振动台的组成及工作原理,提出了振动方向、驱动方式、台面尺寸及控制模式等方面振动台参数的设计与分析方法,阐述了系统的动态性能分析以及组成部件参数的优化过程.东南大学自行组装的振动台系统参数设定为单水平向,电液伺服驱动,钢焊结构台面,台面尺寸6m×4m,最大承载模型重30t,最大加速度1.5g,最大速度600cm/s,最大行程±250mm,最大激振力±1 000kN,频率范围0.1~50Hz。在空荷载和钢架模型荷载情况下,利用EL-Centro地震波、Taft地震和Kobe地震波在压缩比为1∶1,1∶2,1∶3,1∶4的情况下进行地震模拟试验,波形相干系数均大于0.75.试验结果表明,这种组装振动台的波形失真小,动态性能稳定,可以满足大部分抗震试验的需要.     

同济大学地震模拟振动台基础设计

同济大学4×4m地震模拟振动台是我国引进的第一台技术先进、规模较大的这类振动台。它的基础是由我们自行设计的。本文阐述如何在困难的客观条件下确定基础方案:探讨了各种不同的基础振动计算模型,提出了无限扩展截头锥体模型;讨论了基础结构设计的若干重要问题,如壁板与底板的刚度校核,基础的配筋方法、局部预应力等。振动台二年来运转的情况证明本文提出的设计方法是符合实际的,基础工作状况很好,完全符合设计要求。     

波浪形斜拉索的气动力及风致振动特性

斜拉索的风荷载和风致振动问题在工程设计和抗风研究领域备受关注，探索具有 较小气动力和良好抑振性能的新型斜拉索十分必要 . 针对某一特定几何尺寸的波浪形斜拉 索，通过风洞试验方法，研究了该波浪形斜拉索的整体气动力、风压分布、局部气动力、涡激振 动和干索驰振特性. 结果表明：在1.00×105~3.86×105 的雷诺数范围内，波浪形斜拉索的平均阻 力系数总体而言小于标准斜拉索，在低雷诺数范围可减阻 18%，最大平均升力系数相比标准 斜拉索可降低 80%；波浪形斜拉索的风压分布、气动力随雷诺数的整体变化规律与标准斜拉 索相似，但展向相关性较弱；波浪形斜拉索的涡激振动性能显著优于标准斜拉索，最大振幅降 低34%，最大振幅对应的风速提高了16%；干索驰振性能与标准斜拉索的结果相当，最大振幅 可减小5%，但发生振动的风速范围更宽.     

共振吸收谱仪测量系统的研制

讨论了共振吸收谱仪测量系统的设计.由于频率越高,信号越微弱,同时要求的AD的采样速度也越高,因而限制了测量频率和精度的提高.通过高速低相差ADC及大功率低噪音放大器的研制,使测量频率范围达到1×10-3～5×102Hz,变频精度达到0.05%;内耗测量精度达到5×10-6,为固体振动能吸收谱的研究提供了必要工具.     

地震模拟振动台三台阵反力基础动力特性试验

简要概括地震模拟振动台反力基础的研究现状,通过输入扫频波和间断正弦波对福州大学地震模拟振动台三台阵系统反力基础进行动力特性试验研究,分析该台阵反力基础的振动反应及其对试验大厅和周围环境的影响.试验结果表明,反力基础的振动反应具有多峰值现象,该台阵系统引起的基础振动反应幅值较小,同时,具有隔振沟的群桩基础振动台可以有效减小振动对周围建筑的影响.该台阵基础可为地震模拟振动台阵反力基础的设计施工提供参考与借鉴.     

莘庄枢纽上盖建筑振动影响仿真分析

为研究沪杭客专列车运行时所引起的振动对莘庄综合枢纽工程中邻近线路建筑物的影响,建立了莘庄枢纽车站半空间一体化有限元模型.采用列车荷载分析模型,根据莘庄站现场实测钢轨振动加速度,采用数定表达式,计算得到轮轨荷载,仿真分析沪杭客专运行时,在碎石道床以及增设隔振基础工况下,邻近建筑振动响应.结果表明:沪杭客专列车运行,在碎石道床工况下,对邻近10m的酒店式公寓建筑振动影响较大,最大振级为79.68dB;对相对距离97m的住宅影响较小,最大振级59.1dB.增设隔振基础结构之后,酒店式公寓最大振级为62.96dB,降低16dB左右,隔振效果明显,可以有效降低沪杭客专运行时引起的各楼层的振动,同时满足国家及地方的相关规范要求.     

全离子注入锗光电晶体管的研制

采用锗材料研制出了工作在 1.55μm波长的全离子注入光电晶体管 .选用 (12 0 keV ,2 .5× 10 12 cm- 2 ) +(2 6 0keV ,5× 10 12 cm- 2 )的硼注入和 16 0keV ,5× 10 14 cm- 2 磷注入 ,6 50℃ 15s快速退火 ;采用聚酰亚胺作为钝化膜以及台面结构 .NPNGe光电三极管的hFE=4 0～ 180 .在波长为 1.55μm、功率为 0 .7μW的光照下得到了 4 0 A·W- 1的响应度     

求解3×m矩阵对策

在 2× 2矩阵对策的基础上 ,讨论了 3× 3矩阵对策Γ ={SⅠ ,S∏ ;A}的代数法求解 .给出了矩阵对策A有非零混合最优策略的条件 ,最优策略的求解公式及 3× 3矩阵对策的一般求解步骤 .对 3×m矩阵对策的代数法求解过程进行了进一步的讨论 .     

隧道下穿民房爆破振动效应监测

依托右线隧道穿过民房正下方的福建省厦门市石堀山隧道工程,在民房第一、二层墙角处各布置一台自动化爆破振动仪,对爆破开挖引起的振动进行长期监测.结果表明:爆破振速整体上随着测点与掌子面距离的减小而增大;在三向振速中,垂向振速不一定总是最大,但主频小于30 Hz,垂向振速占比最多;分析时应综合振速与主频,选择优势分向振速,或根据建筑物固有频率,选择接近的主频对应的分向振速;当测点与掌子面距离为10~50 m时,爆破振度显著放大,而主频有一定的衰减,径向和垂向主频衰减至与房屋固有频率接近;当测点与掌子面距离为50 m内时,随着掌子面远离测点,振速影响系数C_v先增大后减小,主频影响系数C_f先减小后增大;空洞影响垂向最大,径向次之,切向最小;C_v最大值为3.4,C_f最小值为0.35.     

15×10^4m3浮放储罐的模态分析

以15×10^4m3储罐为例,应用ADINA有限元程序及《规范》算法对其进行了模态分析。结果表明,有限元法与规范近似算法计算的模态比较接近,15×10^4m3储罐液固耦合振动低频的振动形式比较丰富,以cos nθ,sin nθ型梁式振动为主;液体晃动低频的振动形式较单一,为cos nθ,sin nθ型梁式振动;储罐液固耦合频率对地基刚度变化敏感,液体晃动频率对储液高度变化敏感。     

沙角衣藻的抗菌活性研究

在液体培养基中添加不同剂量的沙角衣藻(Chlamydomonas sajiao Lewin),用比浊法测定7种细菌和7种植物病原真菌在其中的生长量.结果显示,沙角衣藻对供试的7种细菌与7种植物病原真菌具有高效抗菌活性,并随藻体浓度的增加抗菌活性而增强.对各菌的抑菌效果表明：对细菌的起始抑制浓度为0.2×10-3 g/mL～0.5×10-3 g/mL,完全抑制浓度为30×10-3 g/mL～40×10-3 g/mL;对真菌的起始抑制浓度为1.5×10-3 g/mL～2×10-3 g/mL,完全抑制浓度为6     

不同地震波输入机制下的结构振动台模型试验

设计了一个10层框架结构,直接置于振动台上进行模型试验.讨论不同输入机制对结构地震反应的影响.在进行了土层自由场、土结构相互作用体系的振动台试验的基础上,选择三种试验记录作为该模型结构振动台试验的台面输入,分别为先期试验中的振动台输入、自由场试验中的地表记录、土结构相互作用体系试验中模型结构基础上测得的记录.把试验结果与土结构相互作用体系的试验结果作对比,讨论不同输入模式的合理性.试验结果表明:不考虑土层因素,直接将基岩波作为输入,与实际误差最大,将自由场的反应作为输入时误差有所减小,而将土-结构体系基础上的反应作为输入时结构反应与实际情况更为接近,但有时会低估结构的反应.     

纵振复合双足直线超声电机

为了有效提高超声电机的机械输出性能,研制了一种纵振复合双足直线超声电机.该电机由两个竖直纵振换能器和一个水平纵振换能器组成,水平纵振换能器上变幅杆末端小端面与竖直纵振换能器变幅杆大端侧面结合,且变幅杆为采用一整块硬铝合金加工而成的一体件.对电机的工作原理进行了分析,利用有限元方法对电机进行了设计与仿真,实现了电机两个基本振动模态特征频率的简并.采用多普勒激光测振仪对样机振动特性进行了测试,测试结果与有限元分析结果吻合良好.机械输出特性测试结果表明,样机最大速度为602 mm/s,最大推力达32 N.     

水资源可持续利用助天津可持续发展

水是人类赖以生存的基础,是工业生产得以正常运行的命脉。位于渤海之滨的天津,人均水资源占有量仅为160m3,加上引滦水、入境水,人均仅380m3。2000年全市水资源总量为1.526×109m3,总用水量为2.294×109m(3含工业利用海水替代淡水),其中地表水水资源工程供水1.441×109m(3引滦水6.12×108m3),开采地下水8.23×108m3,海水替代淡水0.3×108m3。城市工业用水5.34×108m3,城市生活用水5.22×108m3,城市总用水为1.056×109m3;农村用水为1.208×109m3。在城镇生活用水中,居民生活用水占52%,公共生活用水占48%。供用水缺口达到7.72×108m3,扣除引滦…     

四车道扩挖隧道爆破振动对新建隧道的影响

以泉厦高速公路大帽山隧道为工程背景,应用数值模拟方法从振动速度、振动应力和应力波3个方面分析得出沿扩挖隧道轴向动力特性,同时分析自由面对爆破地震波的影响.结果表明:距掌子面15m处振速衰减达50%,且在离掌子面10m处振速已经低于安全临界值;最大主应力峰值在距掌子面15m的范围内衰减最快,在离掌子面15以上时爆破振动影响逐渐趋于稳定;应力波在0.4ms时应力达到最大值13.3GPa,而在0.6ms时最大应力衰减到771.2MPa,只有0.4ms时的5.80%;自由面对爆破地震波的反射作用使能量损失55.6%,但先建隧道自由面使地震波反射叠加,从而使能量增加.     

边箱式π型断面涡振性能及导流板措施参数研究

π型断面因构造简单与受力性能好,被广泛应用于桥梁建设中,但其抗风性能差,易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象,采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验,并且通过计算流体力学方法加以对比验证,研究π型断面涡振性能与导流板抑振机理.试验结果表明：边箱式π型断面在0°、±3°风攻角下发生显著涡激振动,通过在断面两侧加设特定形式及尺寸参数的导流板措施可抑制断面竖弯及扭转涡振.其中,倒L型导流板措施气动优化效果显著,可有效消除涡振振幅,而水平导流板措施的抑振效果有限,相较于竖弯涡振,扭转涡振对于水平导流板尺寸参数更为敏感.通过对比数值模拟结果与表面气动压力分布,表明倒L型导流板措施能够优化断面气动外形,削弱断面上下表面旋涡脱落尺度和能量,同时降低断面所受的周期性气动力,从而有效抑制断面涡振.     

某站场地基强夯振动影响范围研究

针对某站场地基采用6 000 kN.m夯击能强夯加固海漫滩填海区工程,现场测试了地表振动速度,在此基础上,分析研究了振动在水平方向的衰减规律、主振频率等,分析了拟建场地边立交桥在不同夯击能下的安全距离.结果表明:地表最大振动速度的衰减规律满足乘幂关系;强夯产生的振动的主振频率均处于10 Hz以下;以地表振动速度作为判别标准,测得该场地在6 000 kN.m夯击能下对立交桥的安全距离为30 m.     

基于单振动台的桥梁非一致激励试验

为研究桥梁在非一致激励作用下的动力响应,设计并制作了一座缩尺比例为1/20的连续梁桥,对其进行非一致激励输入的地震模拟振动台试验.通过对单个小振动台设置延伸台面、改变台面输入激励等方式进行振动台设备改进,选取了适宜Ⅱ类场地的El-Centro波、Taft波等地震波,分析了不同地震烈度下桥梁的宏观破坏形式和主要部位的位移时程曲线.试验结果表明:随着输入地震烈度的增大,桥梁的损伤也随之增大;改进后振动台原台面、延伸台面的地震激励输入差异较明显.由此可知,采用改进后的振动台设备可进行大跨度桥梁结构的非一致地震激励振动台试验,得到桥梁结构在地震作用下的动力响应.     

固体内耗仪测控系统的改进设计

对传统的固体内耗仪进行了改进.主要通过对测控系统的重新设计,使测量频率范围达到1×10-4～5×102Hz,变频精度达到0.05%;内耗测量精度提高到3×10-5,同时消除了原测量方法所带来的系统误差;实现了主控计算机系统的升级.为扩展内耗的研究范围,以及为固体振动能吸收谱的研究提供了工具.     

双频合成振动压路机的工业化试验

为了双频合成振动压实技术的工业化应用,在前期小型试验样机研究的基础上,研制了20 t级双频合成振动压路机的工业样机.采用现场对比试验方法,完成了工业样机的性能试验和与常规同吨位压路机的对比试验.试验结果表明:双频合成振动压路机工业样机任一挡住实现了2个频率及其振幅的合成;可靠性符合国家标准要求;与常规同吨位振动压路机相比,压实效果较好,中下层压实度分别提高2.1％和3.4％,具有明显的深层压实优势;起振过程液压系统压力冲击相当,平稳工作时振动功率相近;停振过程液压冲击较小,停振时间变短,停振更柔和.说明双频合成振动压路机工业样机满足设计要求,工作性能优于同吨位常规机型,可工业化推广.