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测定堆石体密度的附加质量法的实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
由于附加质量法具有方便,无损等优点,近年来在堆石体密度的检测中已经有了较为广泛的应用,但是目前对于该方法的研究仍不够深入,而且常用的附加质量法测试过程仍然有一定缺陷,需要进一步改进.本文以在糯扎渡水电站进行的一系列实验为基础,对附加质量法检测堆石体密度中存在的一些问题进行了研究并提出了改进建议,主要包括:1)通过公式推导和实验发现,当附加质量的级数较小时,主频提取的误差会对刚度的测试结果造成较大的影响,建议将附加质量的级数由常见的5级增加到10级以上;2)通过对实验数据的分析发现目前的主频数据确定方法包含较强的主观因素,容易造成较大的误差,而采用t检验准则剔除异常数据并求取算术平均值的主频统计确定方案更为合理;3)利用实验研究了测试参数及质量块旁边放置重物对主频提取的影响情况,发现偏移距和震源高度及质量块旁边放置重物对主频的数值都有一定的影响,而且震源高度较高,偏移距较小时主频提取的稳定性较高.因此建议测试过程中应保证震源参数不变,偏移距取20cm,震源高度取60cm.并且在距离质量块1m以内的区域内应尽量避免放置重物,尤其是尽量避免放置重量接近或超过质量块的重物.本文的研究结果有助于提高附加质量法在测定堆石体密度时的准确性. 相似文献
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为研究堆石体的密度测定问题提出本文方法,有3个主要环节：其一,将堆石体等效为单自由度线性弹簧体系,用附加质量的方法求堆石体的参振质量;其二,令参振质量的动能等于地面以下一定深度以内的堆石体连续介质振动动能的积分,导出堆石体密度的解析式;其三,通过测定参振质量、堆石体弹性纵波波长,求得堆石体密度．这种方法经黄河小浪底工程应用证明,效果很好．该方法属介质密度原位测定方法,不挖坑不取样,简便易行,不仅适用于堆石作密度的测定,对砂砾石、砂性土及各类土壤的密度测定亦均适用． 相似文献
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陆顺永 《地震工程与工程振动》1996,(4)
提出了基础－地基系统具有频变参数的质－弹－阻模型，在这个模型中，系统的刚度Ｋ＝Ｋ０－Ｋ１ω２和阻尼系数Ｃ＝Ｃ０＋Ｃ１ω随系统振动频率而变化。文章以竖向振动为例，给出了用稳态激振下的动力反应测量值确定系统参数Ｋ０、Ｋ１，Ｃ０，Ｃ１的方法；讨论了基础频变刚度系统与附加质量系统的等效范围和差别。 相似文献
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陆顺永 《地震工程与工程振动》1996,16(4):30-36
提出了基础－地基系统具有频变参数的质－弹－阻模型，在这个模型中，系统的刚度Ｋ＝Ｋ０－Ｋ１ω＾２和阻尼系数Ｃ＝Ｃ０＋Ｃ１ω随系统振动频率而变化。文章以竖向振动为例，给出了用稳态激振下的动力反应测量值确定系统参数Ｋ０，Ｋ１，Ｃ０，Ｃ１的方法；讨论了基础频变刚度系统与附加质量系统的等效范围和差别。 相似文献
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采用改进型FCT有限差分法分别模拟各向同性、具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)以及非线性VTI介质中地震波场，随后采用小波分析探讨VTI介质中非线性对地震波频率和频宽变化的约束.数值模拟及分析结果表明：介质各向异性会引发地震记录中各波型的能量随炮检距的变化，而介质各向异性与非线性的耦合作用则会进一步加剧这种变化.在遵守能量守恒原理的前提下，介质的非线性会引发地震波场中各波型间能量的再分配.同时还会引发地震波速度的波动，且随着入射角的增大，波动幅度变小.这些现象在频率域内的响应表现为主频和频宽的降低或增大、地震记录中与各波型相对应的瞬时主频和频宽峰值出现时刻的偏移以及它们随炮检距变化而表现出的幅值波动.在本文给定的弱非线性介质中（非线性炽较薄且远离震源），在震源能量较低的情况下，介质的非线性效应会造成地震波瞬时主频和频宽相对于线性介质情况分别为1/10～1/4和1/10～1/3左右的变化量.此外，随着入射波能量的下降，介质非线性所造成的地震波瞬时特征（振幅、主频、频宽）的变化量减小，但随着地震波在穿越非线性介质时路径的加长，非线性作用的累积效应使得波形畸变和频率分布特征的变化（尤其是频宽）等现象得以维持. 相似文献
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震源谱的高频衰减常数对于较大的地震接近于2,对于小地震接近于3,而对于大、小之间的地震则通常不是一个整数,并且随地震尺度而变化．我们把震源谱高频衰减常数及其随地震尺度的变化与应力降随地震尺度的变化联系起来,试图给出在地震记录的完整性和高频特性并不理想的情况下,间接地研究应力降标度性质的方法．对1988年澜沧-耿马地震部分余震的研究表明,就这些余震而言,小地震的应力降随地震尺度而增加、大地震的应力降保持不变的模型,可以很好地解释观测得到的震源谱高频衰减常数及其随地震尺度的变化． 相似文献
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俯冲带作为地球最为庞大的循环系统的重要组成部分,已成为地球科学的研究热点之一.很多俯冲带,特别是环太平洋俯冲带内的中深源地震,在空间上呈明显的分层分布,并且各层地震具有不同的震源机制,即所谓的双地震带现象.本文简要介绍了环太平洋双地震带形态特征与震源机制的空间分布,并回顾了双地震带的几种成因模型.根据形态特征和震源机制的差异,中源深度的双地震带可以分为两类,其中,一类双地震带对应上、下二层分别为压缩和张性的地震分布;另一类双地震带的震源分布较浅,且其浅部地震以横向压缩为主.此外,日本本州东北俯冲带的地震分布可能是由三层地震带组成的,而且汤加、伊豆-小笠原地区还发现深源深度的双地震带.通过对双地震带的形态特征以及其热力学条件的研究,人们从抗弯作用、脱水脆化、相变断层等多方面,尝试建立解释双地震带成因的模型.目前,大多数研究利用数值计算结果,结合蛇纹石脱水脆化、相变断层模型,能够不同程度地分别解释中源和深源双地震带成因.不过,这些模型几乎相互独立,并不能同时解释中源和深源双地震带.有人试图尝试用统一模型解释中深源地震成因,例如,先前存在的断层模型,不过该模型还不很具有说服力.也可能是多种因素的联合作用,共同影响着俯冲板内的温度场、应力场分布. 相似文献
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基于简化双层黏弹介质模型及其变形过程的时间属性,考虑震后地壳上层(黏滞性相对较弱)短时间的弹性扰动及后续较长时间内下层(黏滞性相对较强)黏性变形对上层应力扰动的联合作用,研究地震应力扰动的时空变化.结果显示,地震应力扰动在震后一段时间内逐渐增大,之后缓慢衰减.并且模型参数越接近真实地体,应力扰动增大及衰减过程就越缓慢,持续时间越长,即地震活动具有较长时期的时间"记忆"特性.因而,在地震活动及库仑应力变化研究中,长时期的应力扰动影响不宜忽略.地震应力扰动有一定的空间作用范围,在此范围内应力扰动随距离衰减明显,距离震源较近处衰减较快、距离震源较远处衰减相对较慢,此范围之外应力扰动可忽略不计.在本文所取与实际地壳相对较为接近的模型参数条件下,应力扰动的空间作用范围大体是震源线性破裂尺度的2.5倍.地震应力扰动随震级增大而逐渐增大,在本文模型参数条件下,震级大于6级之后,应力扰动随震级快速增加.地震破裂尺度测量误差所导致的应力扰动计算误差的相对大小,与时间无关,与破裂尺度(震级)及震源距有关,随震源距的增大而增大,但对应力扰动的总体变化趋势及变化范围影响甚微.当距离足够远时,应力扰动计算误差的相对大小趋于常数,就6、7、8级地震而言,最大应力扰动计算误差分别小于应力扰动值本身的22%、30%及38%. 相似文献
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阻尼器参数的确定是利用阻尼器连接相邻结构进行减震设计的关键.根据随机地震反应理论,以相邻结构的频率比和质量比为参数,推导了结构位移反应均方差与连接阻尼比的关系式,得到了相邻结构的地震反应与频率比、质量比以及连接阻尼比的影响规律,从而得到了连接阻尼器的优化设计参数.根据自振频率相等的原则,探讨了将多自由度体系简化为单自由度体系的分析方法.最后在El Centro波、Taft 波及人工波激励下,对比分析了某相邻10层建筑结构有连接和无连接时的地震反应,表明黏滞阻尼器连接相邻结构具有较好的减震效果.本分析方法可供相邻结构减震设计参考. 相似文献
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应县木塔环境振动试验 总被引：5，自引：1，他引：5
对于复杂的塔状古建筑物,建立一个合适的简化的数学模型是不易实现的。与强迫振动试验相比,环境振动试验比较简单、方便,所确定出的小振幅水平下的木塔结构动力特性具有足够的精度。本文首先结合应县木塔结构环境振动测试实例对环境振动测试方法作了简要介绍,并采用随机信号数据频域分析方法对测试数据进行了分析,确定木塔结构的自振频率。同时,依据不同测点在固有频率处响应的比及零迟时互相关函数确定木塔结构的振型。最后,本文依据自功率谱和互功率谱采用半功率点法计算各振型的阻尼比。本文分析结果表明,在两水平方向上木塔的振动特性存在些微差异,第一振型阻尼比较第二振型阻尼比大。 相似文献
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Large amplitude vibration of mast arm structures due to wind loads are the primary contributing factor to the reduced fatigue life of signal support structures. To alleviate this problem of wind-induced in-plane vibration of mast arm signal structures, a particle-thrust damping based turned mass damper(PTD-TMD) device is adopted and its damping effect is characterized experimentally. The particle-thrust damping is a passive damping device that does not require electric power and is temperature independent. Based on the calibration test, an equivalent dynamic model of the PTD-TMD device is developed and used for numerical simulation study. The damping effects of this PTD-TMD device on signal support structures was investigated through both numerical analysis and laboratory testing of a 50-ft(15.24 m) mast arm structure including both free vibration and forced vibration tests. The experimental test and numerical study results show that vibration response behavior of mast arm signal support structures can be significantly reduced by installing the PTD-TMD that can increase the critical damping ratio of the mast arm signal structures to 4%. The stress range at the welded connection between the mast arm and traffic pole is also reduced. 相似文献
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Tuned mass dampers(TMDs) have been widely used in recent years to mitigate structural vibration.However,the damping mechanisms employed in the TMDs are mostly based on viscous dampers,which have several well-known disadvantages,such as oil leakage and difficult adjustment of damping ratio for an operating TMD.Alternatively,eddy current damping(ECD) that does not require any contact with the main structure is a potential solution.This paper discusses the design,analysis,manufacture and testing of a large-scale horizontal TMD based on ECD.First,the theoretical model of ECD is formulated,then one large-scale horizontal TMD using ECD is constructed,and finally performance tests of the TMD are conducted.The test results show that the proposed TMD has a very low intrinsic damping ratio,while the damping ratio due to ECD is the dominant damping source,which can be as large as 15% in a proper configuration.In addition,the damping ratios estimated with the theoretical model are roughly consistent with those identified from the test results,and the source of this error is investigated.Moreover,it is demonstrated that the damping ratio in the proposed TMD can be easily adjusted by varying the air gap between permanent magnets and conductive plates.In view of practical applications,possible improvements and feasibility considerations for the proposed TMD are then discussed.It is confirmed that the proposed TMD with ECD is reliable and feasible for use in structural vibration control. 相似文献
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为研究打桩荷载作用下自由场土体振动衰减规律，建立了考虑桩-土相互作用的二维有限元数值模型，并通过Lamb问题解析解验证了数值模型的有效性。通过分析打桩深度、土体阻尼比、打桩荷载等级和土质条件等因素的影响，研究了土体表面振动特性及振动衰减规律。参数分析表明，打桩深度对微振动的影响较小，在距振源一定距离处的土体表面振动响应基本保持一致；土体阻尼比对土体表面振动的影响显著，阻尼比越小，土体表面振动响应越剧烈；不同场地软硬条件影响微振动的限制距离，在一定距离范围内，土质越软，土体表面振动响应越显著，防振距离越长。基于参数分析结果，对峰值速度衰减曲线进行拟合，拟合公式计算结果与模拟结果较吻合，可为振动敏感建筑场地的选择提供参考。 相似文献
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混合结构的阻尼矩阵不满足经典阻尼条件,导致传统的模态叠加法无法适用。复阻尼理论无法适用于时域计算,其自由振动响应中存在发散现象。针对混合结构的阻尼矩阵非比例性和复阻尼理论的时域发散性,基于频域等效原则构建了求解Rayleigh阻尼系数的数学优化模型,进而得到与复阻尼理论等效的Rayleigh阻尼运动方程。算例分析表明:依据位移时程响应和结构等效阻尼比可证明Rayleigh阻尼运动方程的正确性。基于本文研究成果,等效复阻尼理论的混合结构Rayleigh阻尼运动方程可直接采用模态叠加法,结合其确定的结构等效阻尼比,为混合结构的振型分解反应谱法提供理论依据。 相似文献
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深厚库底回填料是影响面板堆石坝动力响应的重要因素之一。为深入研究深厚库底回填料对面板堆石坝动力响应的影响,基于某拟建抽水蓄能电站,采用三维动力有限元分析系统研究其上库面板坝的地震反应,主要包括坝体加速度、面板动力响应、接缝变位情况以及库底防渗土工膜的动应变等。计算结果表明:由于库底回填料的存在,坝体加速度放大效应被明显削弱;面板周边以受拉为主,中部大部分区域受压;垂直缝呈现出周边张开、中间闭合的趋势;土工膜的顺河向和坝轴向的动拉应变皆小于屈服应变,最大应变出现在库底材料分界处,为提高坝体渗透安全性,建议对主堆石区与连接板相接处的回填料进行适当范围换填的处理措施。研究成果可以为类似工程提供参考。 相似文献
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A small-scale model of an existing cable-stayed bridge has been designed and built. Hammer, sinusoidal and random signal tests have been performed to determine the dynamic characteristics of the model. An attempt has been made to evaluate the real effect of the vibration of stays upon system damping. Initial measurements have been performed for a model where there was no vibration of the stays because of the absence of appropriately scaled additional mass of these stays. In this way the effect of the cables was eliminated in damping measurement. During the second series of measurements appropriate mass has been added to the stays, causing them to take part in the vibration. The comparison of the measured damping of the model for each case makes possible the estimation of the effect of the stays upon the system damping. By using the shaking table, two types of seismic excitation were applied, with corresponding response quantities in the critical sections being measured. Good agreement between the analytical and the experimental results was achieved. 相似文献
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The purpose of this study is to investigate the effect of retrofitting dynamic characteristics of a damaged laboratory arch dam model, subsequently repaired with high-strength structural mortar and strengthened with composite carbon fiber reinforced polymer. This study constructed in laboratory conditions is a prototype arch dam–reservoir–foundation model. Five test cases of ambient vibration on the arch dam model illustrate the changes in dynamic characteristics: natural frequency, mode shape, and damping ratio, before and after retrofitting. The ambient vibration tests collected data from the dam body during vibrations by natural excitations which provided small impacts and response signals from sensitivity accelerometers placed at crest points. Enhanced Frequency Domain Decomposition Method in the frequency domain extracts the experimental dynamic characteristics. At the end of the study, experimentally identified dynamic characteristics obtained from all test cases have been compared with each other. Apparently, after the retrofitting, the natural frequencies of the dam body increased considerably, demonstrating that the retrofitting, including repairing and strengthening is very effective on the flashback of initial dynamic characteristics. 相似文献