Bidirectional shaking table tests of a low-cost friction sliding system with flat-inclined surfaces     

Miguel B. Brito  Mitsuyoshi Akiyama  Yoshitaka Ichikawa  Hiroki Yamaguchi  Riki Honda  Naomitsu Ishigaki 《地震工程与结构动力学》2020,49(8):817-837

A novel low-cost friction sliding system for bidirectional excitation is developed to improve the seismic performance of reinforced concrete (RC) bridge piers. The sliding system is a spherical prototype developed by combining a central flat surface with an inclined spherical segment, characterized by stable oscillation and a large reduction in response accelerations on the flat surface. The inclined part provides a restoring force that limits the residual displacements of the system. Conventional steel and concrete are employed to construct a flat-inclined spherical surface atop an RC pier. The seismic forces are dissipated through the frictions generated during the sliding movements; hence, the seismic resilience of bridges can be ensured with a low-cost design solution. The proposed system is fabricated utilizing a mold created by a three-dimensional printer, which facilitates the use of conventional concrete to construct spherical shapes. The concrete surface is lubricated with a resin material to prevent abrasion from multiple input ground motions. To demonstrate the effectiveness of the system, bidirectional shaking table tests are conducted in the longitudinal and transverse directions of a scaled bridge model. The effect of the inclination angle and the flat surface size is investigated. The results demonstrate a large decrease in response acceleration when the system exhibits circular sliding displacement. Furthermore, the inclination angle that generates the smallest residual displacement is identified experimentally.  相似文献   

高层高强钢组合偏心支撑框架抗震性能简化分析          下载免费PDF全文

洪敏  秦瑞  王凤  高永国  高中南  李少华 《地震工程学报》2020,42(2):332-336

高强钢组合偏心支撑钢框架是一种新型的抗震结构体系,为分析其抗震性能,利用ABAQUS有限元软件建立了简化分析模型。在验证该简化模型合理有效的基础上,建立了某十层算例的整体模型,施加竖向荷载的同时施加水平倒三角形循环荷载作用,进而分析了该算例的滞回性能。研究表明:本文提出的简化分析模型不仅可以较准确的模拟该结构体系的延性和抗侧刚度,还可以有效预测结构的变形分布和非线性性能。  相似文献   

基于模糊理论的高铁连续梁桥地震风险评估          下载免费PDF全文

冯莉  樊燕燕  王力  李子奇 《地震工程学报》2020,42(3):639-645

以某高速铁路线上一座连续梁桥为例,运用模糊综合评判法,结合基于位移的支座损伤分析和截面曲率的桥墩损伤分析,以全概率理论地震损失模型为基础,提出了基于模糊理论的桥梁系统地震经济风险评估方法。结果表明:综合考虑桥梁系统的模糊地震经济风险分析方法能更全面地计算出连续梁桥在地震作用下的经济损失,仅以桥墩构件代表全桥所得地震经济损失误差较大。基于模糊理论的年预期损失风险框架方法通过结构抗震性能的概率特征可对高速铁路连续梁桥的地震直接经济风险进行全面评估,为该类桥梁的抗震设计、维修加固和灾后重建等方案做出合理评价。  相似文献   

不同顶管组合方式的管幕冻结温度场模型试验   总被引：1，自引：1，他引：0  

段寅  荣传新  程桦  蔡海兵  解德柱  丁杨龙 《冰川冻土》2020,42(2):479-490

拱北隧道作为港珠澳大桥珠海连接线的关键性工程， 在国内外首次成功运用了管幕冻结技术。以此为背景， 为更加全面地掌握饱和软土地层中管幕冻结温度场的分布特点， 开展了不同顶管组合方式下的管幕冻结温度场模型试验研究。试验结果表明： 各测点温度曲线在积极冻结期前4 h急剧下降， 随后逐渐减缓， 降至砂土冰点后趋于平稳， 三种布管方式均满足冻结设计要求； 冻结管中低温盐水提供的冷量首先传递给顶管管壁， 再以“面”的形式均匀地传递给周围土体； 积极冻结21 h后， 采用四根空顶管组合的C区冻结壁竖向范围最大， 空管管壁正上方冻结壁平均厚度约为105 mm， 在满足管幕刚度设计要求的前提下， 可采此布管方式以达到快速形成冻结帷幕的目的。限位管开启后的4 h内， 实顶管中线垂直距离100 mm范围内测点温度曲线虽有明显回升但仍维持在冻土冰点以下， 超出此范围后温度变化影响逐渐减弱， 且顶管间冻结壁稳定存在， 表明限位管在满足管间有效封水的条件下， 能在一定范围内起到定向限制地层冻胀的作用。优化后的双圆形冻结管在满足冻结设计要求的同时， 更加便于安装且经济环保。  相似文献   

波纹钢管铅阻尼器耗能性能分析研究          下载免费PDF全文

周云  吴胜 《世界地震工程》2020,(4):103-111

提出一种波纹钢管铅阻尼器，介绍了其构造、工作机理、布置形式及特点，采用ABAQUS软件，建立钢管阻尼器、波纹钢管阻尼器和波纹钢管铅阻尼器有限元模型，对其应力分布，传力路径和滞回性能进行模拟分析。结果表明:波纹钢管铅阻尼器耗能减震机理明确，工作性能和耗能性能稳定，滞回曲线饱满以及耗能能力强，具有良好的变形和延性，极限变形大；波纹钢管铅阻尼器通过在波纹钢管内设置铅芯使初始刚度、承载能力和耗能能力得到大幅度提高，既有效保持了波纹钢管的变形能力，又避免波纹钢管发生局部屈曲，使波纹钢管耗能能力得到充分发挥。波纹钢管铅阻尼器在1mm小位移下就可以进入耗能，而且很快进入稳定耗能状态，等效阻尼比稳定在0.3~0.4之间。  相似文献   

电性任意各向异性且分块连续变化CSAMT三维有限元数值模拟          下载免费PDF全文

李勇  林品荣  刘祖鉴 《地球物理学报》2019,62(10):3923-3933

考虑地球介质电导率任意各向异性且随空间位置连续变化的情况，本文实现了直接求解电磁场的可控源音频大地电磁测深（CSAMT）三维有限元数值模拟.首先给出了电导率任意各向异性介质中CSAMT二次电场满足的控制方程及其相应变分问题，然后采用任意六面体单元对研究区域进行剖分，在网格单元中对任意各向异性电导率进行线性插值，解决了实际工作中岩矿石电导率各向异性且连续变化的情况，将变分问题转化为线性代数方程组的求解.电导率各向异性且连续变化一维模型三维有限元数值模拟结果与电导率各向异性且分层均匀渐进模型解析解结果对比验证了方法的有效性；三维地电模型电导率随位置线性变化且各向同性、主轴各向异性、方位各向异性和倾斜各向异性的数值模拟结果表明，电导率各向异性且连续变化对CSAMT视电阻率和相位数据均有明显的影响.  相似文献   

不同类型洞体应变仪的观测差异性分析          下载免费PDF全文

孙伶俐  蒋玲霞  吕琳  张辉  邓建刚 《地震工程学报》2020,42(1):129-135

运用SPSS中聚类及PCA方法对湖北省7个台站三类基线(石英管、铟钢棒、铟钢管)洞体应变观测记录进行相关统计分析,归纳总结其潮汐参数变化特征差异,并针对观测中自然环境因素影响进行定量分析。结果显示:(1)三类基线中,铟钢棒类M2波潮汐因子、中误差及M1波相对噪声水平较低,铟钢棒管年均漂移量最小;(2)自然环境因素(气压、降水、雷雨、温度)对湖北地区洞体应变观测影响较为显著,等量气压影响下应变量最小的为铟钢管型,等量温度影响下应变量最小的为铟钢棒型。  相似文献   

双座串联大跨度斜拉桥粘滞阻尼器参数分析          下载免费PDF全文

沈文爱  黄鸣柳  朱宏平  何友娣  张强 《世界地震工程》2020,(4):155-162

以双座串联大跨度斜拉桥-珠海洪鹤大桥为背景，根据桥梁自振特性及场地效应，生成了三组人工波，采用纵向+2/3竖向的地震作用组合输入方式，通过非线性时程分析，系统的研究了粘滞阻尼器对双座串联大跨度斜拉桥减震性能的影响。同时为了确定粘滞阻尼器的最优参数，对粘滞阻尼器的阻尼系数C和速度指数α进行了参数敏感性分析。结果表明:设置纵向粘滞阻尼器能够显著减小双座串联斜拉桥的纵向位移响应，减小主梁在串联处发生碰撞的概率，同时改善主塔塔底结构受力情况，具有良好的耗能减震效果。综合考虑安全性、适用性和经济性等方面，最后给出针对洪鹤大桥的最优粘滞阻尼器参数:速度指数α为0.3，阻尼系数C为3 000kN/（m/s）^0.3。  相似文献   

可替换式桥梁横向防落梁限位装置抗震性能研究          下载免费PDF全文

闫磊  安康  岳克锋  李果  尹修城  姜渝  付亚男 《世界地震工程》2020,(3):172-180

针对目前桥梁结构横向防落梁限位装置损毁后修复困难的问题，提出一种新型的带可更换耗能段的桥梁横向防落梁限位装置。分别以可更换耗能段的腹板厚度、腹板高度及安装位置等为参数，采用有限元软件ABAQUS建立了10个不同参数的装置模型并对其开展拟静力仿真试验，探讨其工作机理，验证其可更换的设计思想并剖析其破坏机理，研究各参数对装置滞回曲线、承载力、延性和耗能能力的影响规律。结果表明:该装置可通过先可更换耗能段破坏再竖板破坏达到多道设防和分级耗能的目的，且整个加载过程中装置的滞回曲线饱满、稳定、无明显捏拢，表现出良好的耗能能力；随着可更换耗能段腹板厚度的增加，装置屈服承载力、极限承载力、屈服位移、极限位移以及延性系数逐渐增大，耗能能力逐渐增强；可更换耗能段高度对装置屈服承载力影响不显著；随着可更换耗能段高度的增加，装置极限承载力逐渐增大，装置屈服位移先增大后减小，装置极限位移整体呈下降趋势，装置的延性系数和耗能能力逐渐减小；可更换耗能段的安装高度对装置屈服承载力和耗能能力的影响无统一规律，但与装置的屈服位移、极限位移及延性系数成负相关。基于本析结果，建议装置在满足承载力要求的前提下，应尽量选取可更换耗能段腹板厚度较厚、高度较小和安装位置较低的参数进行设计。  相似文献   

流塑淤泥地层深基坑钢板桩围堰位移突变原因分析及处理          下载免费PDF全文

杨勇  詹元林 《探矿工程》2020,47(3):69-74

广东省珠海市洪鹤大桥主墩承台位于珠江西江流域的流塑状淤泥地层，采用钢板桩围堰进行基坑支护，基坑开挖过程中，钢板桩围堰发生较大的变形。经详细分析，发现导致事故的主要原因有地下水位持续升高导致土体力学性能显著下降、边跨侧钢板桩长度不足、基坑边缘集中荷载过大、施工控制不严、内支撑体系施工精度不足等。为了确保深基坑支护的安全，在全面分析总结了钢板桩围堰变形原因的基础上，结合实际情况，采取了增设穿透淤泥质土层的钢管桩围堰、加强内支撑体系等加固处理措施，并在实施过程中进行持续监测，最终安全地完成了基坑工程的施工。  相似文献