摘要：对我国首座采用刚性中央扣代替短吊索设计的润扬大桥悬索桥进行了动力特性分析与实测变异性研究。首先,通过建立三维空间有限元模型,计算了30种不同伸缩缝刚度下的动力特性参数,研究了悬索桥动力特性的边界敏感性;其次,对基于环境激励的桥面模态试验分析结果以及结构健康监测系统获取的不同时期动力特性参数进行了分析,重点研究了通车前后动力特性参数的变异性,指出了部分振型自振频率发生较大变化的原因。研究结果表明:悬索桥动力特性具有较强的边界敏感性,伸缩缝刚度的变化能够引起部分动力特性参数发生较大的变化。设置中央扣后悬索桥一阶反对称振型自振频率边界敏感性增大。在对悬索桥的动力特性进行精确分析时,主梁两端边界条件不容忽视。研究成果对同类大跨度悬索桥的设计和安全评估具有重要的参考价值。

摘要：采用数值分析方法,对具有多个不同参数的RC框剪结构模型进行了多条强震记录作用下的弹塑性时程分析和Pushover分析.通过对比各算例的计算结果,归纳总结了RC框剪结构的典型耗能分布模式和损伤机制,并对影响结构损伤机制的因素进行了讨论.结果表明,RC框剪结构在罕遇地震作用下可能会形成"强墙肢弱连梁"和"强连梁弱墙肢"的典型损伤机制.前者可使结构获得稳定可控的耗能分布模式,后者则会导致结构形成位置不确定的局部耗能集中层.连梁与墙肢相对刚度比是影响结构损伤机制的重要因素,较小的连梁与墙肢相对刚度比可使结构易于形成"强墙肢弱连梁"的损伤机制;改变框架和剪力墙的相对比例则不会影响结构的损伤机制.

摘要：针对高耸结构风振控制的优化设计开展研究。首先,根据高耸结构和环形调谐液体阻尼器(Tuned Liquid Damper,TLD)的特点,建立高耸结构环形TLD控制的动力学模型。随后,基于多目标遗传算法NSGA-II(Nondominated Sorting Genetic Algorithm Ⅱ),直接以环形TLD的几何参数为设计变量,以结构响应和阻尼器行程为目标,建立高耸结构风振控制多目标优化设计方法。最后,针对某高耸结构的风振控制问题,编制程序对其进行环形TLD优化设计的研究。研究表明,该方法是一种高效的高耸结构环形TLD优化设计算法,设置种群数和进化代数为30以上,即能够在满足约束条件的前提下快速、有效地得到Pareto最优解集,方便工程师从中选择符合实际需要的最优解并完成设计。

摘要：联合线弹性断裂力学和长期监测数据提出了大跨桥梁焊接细节疲劳可靠度评估方法,并以润扬大桥钢箱梁的焊接细节为对象开展了应用研究。首先,采用长期监测数据建立了疲劳荷载效应的概率模型;其次,推导了焊接细节疲劳断裂抗力的表达式,分析了初始裂纹深度和极限裂纹深度对断裂抗力的影响规律,采用随机数值模拟的方法得到了断裂抗力的概率模型;最后研究了交通荷载增长条件下焊接细节疲劳可靠度的时变规律。研究表明:断裂抗力服从对数正态分布,且对初始裂纹深度极为敏感;当考虑交通荷载增长,桥梁的服役期还未满设计基准期时,焊接细节的可靠度就将低于目标可靠度水平。

摘要：围绕自立式高耸结构悬吊式调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)减振试验展开研究。首先,以某真实高耸结构为原型,基于欠人工质量模型理论设计了试验模型,并通过数值分析和实测结果验证模型合理性。针对该模型开展了原结构的静、动力试验,进而基于模式搜索算法对数值分析模型进行了修正。最后,进行了自立式高耸结构TMD减振试验,并结合数值模拟对试验结果进行了分析。研究表明,基于模式搜索算法的高耸结构模型修正方法,仅需迭代50次即能收敛,是一种高效的数值模型修正方法;附加TMD后,试验模型阻尼比增加了0.02,可见在自立式高耸结构中采用悬吊式TMD能够有效抑制其振动。

摘要：为了提高普通碟形弹簧隔震支座的耗能能力,将普通碟形弹簧隔震支座与黏弹性阻尼材料相结合,形成碟形弹簧复合隔震支座。对碟形弹簧复合隔震支座进行静力和动力往复加载试验,考察加载预压量、位移幅值和加载频率对其力学性能的影响。试验结果表明,黏弹性阻尼材料能够有效提高普通碟形弹簧隔震支座的耗能能力;加载频率对其等效刚度和等效阻尼比影响较小;位移幅值和加载预压量与其等效刚度和等效阻尼比成正相关关系;黏弹性阻尼耗能及库仑阻尼耗能占碟形弹簧复合隔震支座耗能的主要部分,黏性阻尼耗能占其耗能的比重较小。利用ABAQUS软件建立碟形弹簧复合隔震支座的精细化数值模型,对其承受静力和动力荷载的力学行为进行数值模拟。数值模拟结果表明,C3D8R单元和C3D8H单元能够有效模拟碟形弹簧复合隔震支座中碟形弹簧和黏弹性阻尼材料的力学行为。

摘要：跨海斜拉桥的拉索在非极端风环境下会产生自激振动,基于现代监测与数据分析技术可即时把握拉索自激振动的数字特征,并以此反映拉索的实时动力性能。根据某跨海大桥主航道斜拉桥拉索振动加速度长期监测数据中的共性特征,提出基于振动加速度时间序列信号上包络线高斯混合模型和频域功率谱的拉索风致自激振动非平稳段自动提取方法。提出基于各自激振动非平稳时间序列进行主导频率识别,并采用带通滤波后的最后1个下降段数据进行阻尼比识别的策略,排除了振动幅值上升段环境风自然激励带入能量对阻尼比识别的干扰。基于各自激振动非平稳段主导频率-阻尼比的识别结果,通过对频率值进行聚类,得到各阶模态对应的模态频率-阻尼比数据簇。根据阻尼比数据的离散、偏态特征提出采用对数正态分布模型的e^(μ)和其累积分布函数的分位值来描述拉索阻尼比统计规律。采用各数据簇的频率质心以及阻尼比概率特征参数作为表征拉索动力性能当前状态的指标。针对背景工程的主要结论包括:桥梁拉索振动加速度信号噪声强、干扰大,在动力特征分析时须排除类似干扰;桥梁拉索的自激振动加速度幅值最高已超过3000 mm/s^(2),振动幅度较大;桥梁拉索的阻尼比平均水平约为0.03%,与设计规范推荐值相比偏低。

摘要：在运营期长期复杂荷载作用下,部分桥梁板式橡胶支座可能处于偏位脱空的非理想支承状态。为定量分析其对板式橡胶支座滞回性能的影响,设计开展了3组共11种工况的压剪试验,对支座在10%~50%五种初始偏位脱空面积比例及2种初始偏位方向下的滞回曲线、骨架曲线、等效剪切刚度和等效阻尼比等进行了对比分析。结果表明:当支座偏位脱空方向与剪切方向平行时,脱空面积比例对支座力学性能的影响更为显著。在此状态下,支座向偏位正、反两方向剪切时的变形形态迥异,其中向正方向剪切时翘起卷曲严重;支座滞回曲线关于零点不对称,脱空面积比例为40%、50%的2块支座在加载过程中即已破坏;支座等效剪切刚度随初始偏位脱空面积的增大明显降低,与无偏位支座相比最大降幅为32.9%;当支座初始脱空面积比例不超过30%时,不同剪应变对应的等效阻尼比在11%~14%范围内小幅变化,超过30%后因支座损伤加剧,该值显著增加。当偏位方向与剪切方向垂直时,支座损伤程度较小,滞回曲线对称性好,等效剪切刚度随初始脱空面积的增大略有降低,最大降幅仅为9.7%;支座的等效阻尼比始终在10%~16%范围内变化,与无偏位支座相差甚小。最后,拟合出了反映偏位脱空对支座等效剪切刚度影响的公式,为定量评估支座在不同脱空面积下的刚度退化程度提供了依据。

摘要：为了减小地铁运行引起的建筑振动、避免地震对结构的破坏作用，开发了一种新型三维多功能隔振支座（3D-MIB）．首先，介绍了3D-MIB的结构构造与工作机理，提出其设计方法；其次，利用SAP2000软件建立了非隔振结构及设置有3D-MIB隔振结构的有限元模型；然后，对模型进行模态分析以及地铁和地震振动作用下的非线性动力时程分析，并采用加速度隔振率对3D-MIB的隔振效果进行评价．研究结果表明，3 D-MIB延长了结构水平和竖直方向的自振周期，对结构的振型影响较大．与非隔振结构相比，3D-MIB降低了地铁振动下隔振结构各层的水平和竖向加速度峰值，水平和竖向加速度隔震率为50％～70％；3D-MIB降低了罕遇地震作用下隔振结构的水平地震作用，除第1层和第2层外，其他各层的水平加速度隔震率均超过30％；3D-MIB放大了罕遇地震作用下隔振结构各层的竖向加速度响应，结构各层竖向加速度峰值的放大系数为2～5．

摘要：基于一榀1/3缩尺新型U形钢筋混凝土组合梁-钢筋砼柱组合框架结构模型在低周反复荷载下的试验成果,采用ANSYS参数化程序设计语言(APDL)编制了命令流,对模型框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析(FEM).FEM考虑了钢筋和混凝土间的相互作用,以及结构钢和混凝土间的相互作用,模拟得到了单调加载及反复加载下模型结构的荷载-变形关系曲线,验证了所建模型分析组合框架结构全过程分析方法的可行性,以及所编制的APDL命令流程序对组合框架结构抗震计算的有效性,为组合框架结构抗震设计提供了实用的计算软件.