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近场地震动对我国RC框架结构地震响应影响分析

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世界地震工程 2024年第4期 39-50页

作者：张令心王子铭朱柏洁中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室地震灾害防治应急管理部重点实验室

近场地震常含有丰富的脉冲成分，其短时间内产生的冲击效应会对近场地区建筑结构造成严重破坏。钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架结构在我国城镇地区应用较多，为此应开展近场地震动对我国框架结构地震响应影响研究。基于近期... 详细信息

近场地震常含有丰富的脉冲成分，其短时间内产生的冲击效应会对近场地区建筑结构造成严重破坏。钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架结构在我国城镇地区应用较多，为此应开展近场地震动对我国框架结构地震响应影响研究。基于近期记录较为完整的土耳其M7.8级地震，筛选出近场脉冲型和非脉冲型两类地震动各2条作为输入，并对比分析了4条地震动加速度反应谱的形状特征；按8度设防设计并建立了4、7、10层三个不同周期的RC框架结构有限元分析模型，利用现有试验结果验证了该模型的准确性；采用非线性动力时程分析方法，通过比较地震加速度反应谱、结构层间位移角、结构耗能和梁、柱构件利用率等指标，从结构整体到构件层面综合分析了这两类地震动对框架结构地震响应的影响。研究结果表明：所选的脉冲型地震动加速度反应谱平台段较长且双峰和多峰特性明显，非脉冲型地震动加速度反应谱的单峰特性明显；在这两类地震动作用下，短周期结构整体响应以及梁、柱构件的破坏程度均与地震加速度反应谱值呈正相关性；而对于中和长周期结构，相比较非脉冲型地震动，脉冲型地震动作用下会造成加速度反应谱值小，而结构整体响应以及梁、柱构件的破坏程度较大的现象。因此，对该类结构进行抗震设计时应充分考虑近场地震动脉冲效应的影响。

关键词：近场地震动 RC框架结构地震响应影响分析结构非线性分析土耳其M7.8地震

高层型钢混凝土框架-混凝土核心筒混合结构地震破坏等级评估方法研究

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土木工程学报 2020年第S2期53卷 87-93页

作者：张令心姜冰朱柏洁中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

型钢混凝土(SRC)框架-混凝土核心筒混合结构以其较好的抗震性能和灵活的空间布置被越来越多地应用于高层及超高层建筑中,合理评估其地震破坏等级可为震前灾害预测和震后修复或重建提供重要依据。总结分析大量该类结构主要受力构件的拟... 详细信息

型钢混凝土(SRC)框架-混凝土核心筒混合结构以其较好的抗震性能和灵活的空间布置被越来越多地应用于高层及超高层建筑中,合理评估其地震破坏等级可为震前灾害预测和震后修复或重建提供重要依据。总结分析大量该类结构主要受力构件的拟静力试验结果,参考《建(构)筑物地震破坏等级划分》(GB/T 24335—2009)和相关文献,给出各主要受力构件不同破坏状态的描述,计算各构件在不同破坏状态下满足85%以上保证率的变形指标限值,建立基于构件变形指标的该类高层混合结构破坏等级评估方法。通过有限元分析,对1栋混合结构在三水准地震作用下的破坏等级进行评估。结果表明:基于构件变形指标给出的整体结构的破坏等级判别结果与基于有限元分析给出的材料损伤云图的综合判别结果一致,说明所给出的各构件变形指标限值是合理的,所建立的方法是可靠有效的,可为该类高层混合结构的性能评估提供依据和方法。

关键词： SRC框架-混凝土核心筒混合结构地震破坏等级评估变形指标限值有限元分析

SV波垂直入射下成层半空间地震动输入模型比较

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地震工程与工程振动 2022年第6期42卷 136-143页

作者：渠艳龄朱柏洁中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

在土-结构动力相互作用问题中常将该耦合结构体系分为远场和近场。远场地震动可施加在近场的底部和侧边界,或者仅施加在近场成层介质的底部。为研究这2种地震动输入模型的异同,文中利用比例边界有限元法严谨地模拟了远场动力刚度,实现... 详细信息

在土-结构动力相互作用问题中常将该耦合结构体系分为远场和近场。远场地震动可施加在近场的底部和侧边界,或者仅施加在近场成层介质的底部。为研究这2种地震动输入模型的异同,文中利用比例边界有限元法严谨地模拟了远场动力刚度,实现等效地震动的输入;同时结合平面波波动理论,分析计算了SV波垂直输入时二维自由场地地震响应,研究了侧边界处地震荷载对自由场运动的影响,比较了不同地震动输入模型下等效地震力的大小。研究表明:侧向地震力对自由场动力反应的影响不可忽略,其影响随着近场宽度的增大而呈指数减少趋势。当均质弹性近场的宽深比(2 d/h)大于36时,采用底部输入模型求得的自由场运动数值解与理论解的误差在5%之内。在底部输入模型中,相比于考虑地震波在整个自由场传播,假设地震波在下卧层传播可减小自由场运动求解误差。

关键词：地震动输入成层半空间远场比例边界有限元法

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轴力作用下剪切钢板阻尼器力学性能试验研究

工程力学 2018年第A1期35卷 140-144页

作者：朱柏洁张令心王涛中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

该文通过5个拟静力试验检验了普通型剪切钢板阻尼器和形状优化型剪切钢板阻尼器的力学性能,分析了形状优化以及轴力对阻尼器力学性能的影响。试验结果表明:阻尼器设计公式计算值与试验结果吻合较好;阻尼器的腹板形状经过优化后,极限位... 详细信息

该文通过5个拟静力试验检验了普通型剪切钢板阻尼器和形状优化型剪切钢板阻尼器的力学性能,分析了形状优化以及轴力对阻尼器力学性能的影响。试验结果表明:阻尼器设计公式计算值与试验结果吻合较好;阻尼器的腹板形状经过优化后,极限位移角增加33%,耗能区域由四角转移至中部,应力和应变集中现象得到明显改善,有效降低了夹持连接部位钢板的断裂损伤发生概率;与设计值相比,轴力可提高阻尼器的屈服承载力但使刚度有所下降;基于装配式思想设计的全螺栓连接阻尼器易于更换,较传统焊接的连接方式避免了焊接应力的不利影响,大幅度减少了修复时间与成本。

关键词：剪切钢板阻尼器形状优化轴力螺栓装配循环加载拟静力试验

社交网络成瘾的形成机制探讨—社交焦虑、渴求感与兴奋性

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社交网络成瘾的形成机制探讨—社交焦虑、渴求感与兴奋性

作者：朱柏洁辽宁师范大学

学位级别：硕士

随着时代发展网络在社会交流中地位变得举足轻重,网络社交活动逐渐成为一种崭新的人际交往方式。社交网络在大学生群体中得到广泛应用,在满足大学生心理需要的同时,也极易使大学生对网络中的社交活动产生依赖,导致社交网络成瘾的发生。... 详细信息

随着时代发展网络在社会交流中地位变得举足轻重,网络社交活动逐渐成为一种崭新的人际交往方式。社交网络在大学生群体中得到广泛应用,在满足大学生心理需要的同时,也极易使大学生对网络中的社交活动产生依赖,导致社交网络成瘾的发生。然而,关于社交网络成瘾的当代科学文献与研究却很稀缺。心理渴求感是个体想要再度重复成瘾行为的主观愿望或体验。而个体上网兴奋性是构成上网渴求的情绪与动机基础,能够体现不同个体面对网络成瘾相关刺激的不同主观反应。在以往的网络成瘾研究中,对社交网络成瘾及其相应渴求感诱发的研究极为稀缺,而且尚未考虑到渴求感的变化趋势,也缺乏对个体的兴奋性的详细考察。此外,缺乏对社交网络成瘾与社交焦虑关系的研究。因此,本研究采用横向研究与纵向研究相结合的方式,综合运用问卷法及实验法,首先探讨社交焦虑情况与社交网络成瘾趋势的关系,其次通过对比实验研究,选取社交网络成瘾者和正常社交网络使用者作为被试,分别考察不同类型刺激材料对诱发其社交网络使用渴求感和兴奋性的影响。研究一采用问卷法,探讨社交焦虑与社交网络成瘾的相关程度。研究二采用实验法,通过考察不同刺激材料对社交网络使用的诱发作用,揭示社交网络成瘾者和正常社交网络使用者渴求感和兴奋性的差异,包含两个实验。实验一探讨与社交网络相关或无关的文字刺激材料的诱发作用;实验二在实验一基础上探讨与社交网络相关或无关的图片刺激材料的诱发作用,并进一步比较两种类型材料所诱发的渴求感与兴奋性的差异,从而揭示与社交网络相关的诱发材料在社交网络成瘾中的作用。研究结果表明:1.社交焦虑情况与社交网络成瘾趋势显著相关;2.对于社交网络成瘾者而言,与无关文字/图片刺激相比,社交网络相关文字/图片刺激能够诱发更高的心理渴求感;3.与非社交网络成瘾者相比,社交网络成瘾者受社交网络相关刺激诱发的心理渴求感更高;4.实验材料有明显差异,图片刺激材料诱发的后测心理渴求感强度和文字刺激材料后测渴求感之间存在显著差异。图片诱发的心理渴求感高于文字诱发的渴求感,说明图片比文字诱发的社交网络使用心理渴求感效果好;5.社交网络成瘾者的社交网络兴奋性显著高于非社交网络成瘾者。

关键词：社交网络成瘾渴求感线索暴露范式社交焦虑

形状优化的装配式剪切型金属阻尼器力学性能研究

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建筑结构学报 2018年第5期39卷 106-115页

作者：朱柏洁张令心王啸霆王涛中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了解决剪切型金属阻尼器应力集中和焊接区的热应力影响问题,提高其耗能效率,提出一种采用等应力线优化形状的装配式剪切型金属阻尼器。根据弹塑性力学J2理论寻找在一定外力条件下的等应力线,以等应力线同时进入屈服为条件设定剪切型... 详细信息

为了解决剪切型金属阻尼器应力集中和焊接区的热应力影响问题,提高其耗能效率,提出一种采用等应力线优化形状的装配式剪切型金属阻尼器。根据弹塑性力学J2理论寻找在一定外力条件下的等应力线,以等应力线同时进入屈服为条件设定剪切型金属阻尼器耗能片形状,并进一步推导了供设计使用的阻尼器初始刚度与承载力的计算式;建立了阻尼器的精细有限元数值模型,以模拟其低周往复加载的力学性能,分析阻尼器的变形模式与耗能能力,并进行了4个阻尼器的拟静力试验研究。试验与数值分析结果表明：提出的阻尼器初始刚度与承载力计算式的计算值与数值分析和试验结果吻合较好;形状优化阻尼器具有良好的低周疲劳性能与稳定的耗能能力;与未优化阻尼器相比,形状优化剪切型金属阻尼器的塑性变形分布更加均匀,最大累积等效塑性应变明显减小;采用全螺栓连接,易于更换。

关键词：剪切型金属阻尼器装配式阻尼器等应力线形状优化数值模拟拟静力试验力学性能

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液体粘滞阻尼器减震结构功率谱密度分析方法

哈尔滨工程大学学报 2020年第8期41卷 1203-1209页

作者：陈夏楠张令心陈永祁朱柏洁中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 北京奇太振控科技发展有限公司北京100037

为了弥补现有消能减震结构地震反应分析方法的不足,本文针对将功率谱密度函数应用于消能减震结构地震反应及可靠度分析提出了实用方法。根据功率谱密度分析方法的原理,结合结构地震作用下最大反应概率估计的方法,采用SAP2000建立了附加... 详细信息

为了弥补现有消能减震结构地震反应分析方法的不足,本文针对将功率谱密度函数应用于消能减震结构地震反应及可靠度分析提出了实用方法。根据功率谱密度分析方法的原理,结合结构地震作用下最大反应概率估计的方法,采用SAP2000建立了附加液体粘滞阻尼器结构的有限元模型,分别用传统方法和基于功率谱密度分析的方法进行了结构的地震反应及可靠度分析。结果表明:相对于振型分解反应谱法,由功率谱密度分析方法得到的附加液体粘滞阻尼器结构的地震反应分析结果与时程分析法更为接近;用功率谱密度分析方法可以方便地对结构地震作用下最大反应的概率做出估计,可用于结构地震可靠度的计算。

关键词：消能减震结构液体粘滞阻尼器功率谱密度分析法功率谱密度函数滞回阻尼时程分析法振型分解反应谱法结构地震可靠度分析

形状优化的菱形开孔剪切型金属阻尼器减震性能

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2018年第4期34卷 655-665页

作者：张令心朱柏洁王涛中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

目的为解决传统开长缝的剪切型金属阻尼器应力集中以及焊接产生的热效应影响,提高阻尼器耗能能力,提出一种采用等强度线优化开孔形状的菱形开孔剪切型金属阻尼器.方法根据弹塑性力学理论寻找耗能单元截面在受弯、受剪条件下屈服强度相... 详细信息

目的为解决传统开长缝的剪切型金属阻尼器应力集中以及焊接产生的热效应影响,提高阻尼器耗能能力,提出一种采用等强度线优化开孔形状的菱形开孔剪切型金属阻尼器.方法根据弹塑性力学理论寻找耗能单元截面在受弯、受剪条件下屈服强度相等的曲线,将该等强度曲线所围成的四边形作为对阻尼器耗能板的开孔形状,并推导了阻尼器弹性等效刚度与屈服强度的设计公式;对阻尼器耗能单元进行材料试验,基于真实的材料本构关系数据建立了精细化有限元数值仿真模型,模拟其低周往复加载的力学性能,分析阻尼器的变形模式与耗能能力,并比较了开长缝和开优化形状菱形孔阻尼器的减震性能.结果屈服强度的仿真结果与计算结果误差小于2%,刚度误差小于1%;相比传统的开长缝钢板阻尼器,形状优化的菱形开孔阻尼器累积等效塑性应变最大值减小为24.3%~37.5%;加载位移角小于1/20工况时,耗能未明显提升;加载位移角超过1/20工况时,形状优化的菱形开孔阻尼器单位体积耗能率增加多至32.9%.所建立的有限元模型是基于真实材性试验数据给出的,能更好地反映阻尼器金属的力学行为;设计公式计算结果与数值仿真结果吻合较好,可作为该类阻尼器的设计公式.结论与开长缝的钢板阻尼器相比,形状优化的菱形开孔阻尼器的强度随着滞回行为而稳定强化,具有良好的低周疲劳性能与稳定的耗能能力,塑性变形分布更加均匀,最大累积等效塑性应变明显减小.

关键词：剪切型金属阻尼器等强度线形状优化的菱形开孔减震性能

大比例尺剪力墙住宅楼抗震性能振动台试验研究

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振动与冲击 2022年第12期41卷 117-124页

作者：高华国张令心李行朱柏洁李锐中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150080 辽宁科技大学土木工程学院辽宁鞍山114051

以普查地区典型的住宅楼建筑为试验体原型,在轴压比一致相似的前提下,开展几何相似比为1/8的高层剪力墙振动台试验研究。通过对模型输入不同地震动,分析结构的加速度、位移等动力响应,研究了剪力墙结构体系损伤破坏路径、剪力墙及连梁... 详细信息

以普查地区典型的住宅楼建筑为试验体原型,在轴压比一致相似的前提下,开展几何相似比为1/8的高层剪力墙振动台试验研究。通过对模型输入不同地震动,分析结构的加速度、位移等动力响应,研究了剪力墙结构体系损伤破坏路径、剪力墙及连梁构件的破坏特点。根据试验现象和试验结果分析,研究结构体系的频率衰减、刚度退化、层间位移角等地震响应特性变化规律。研究结果表明:原结构与模型的折算后周期最大误差为5.4%,结构在经历7度、8度罕遇地震后结构频率降低17.43%,刚度退化严重,长墙出现斜向裂缝,短墙出现水平弯曲裂缝,结构的各层加速度放大系数降低。对于规则结构可以按照单向输入地震动进行结构弹性设计,顶层的加速度放大系数为2.6~3.0,顶层结构的层间剪力较大,设计中不可忽略。试验表明,长墙可作为整体结构体系第一道抗震防线,可有效的耗散地震能量,层间位移角可满足高层混凝土技术规程的限值要求,21世纪初建立的短肢剪力墙结构可以很好的实现抗震三水准要求,不需要进行加固与改造。

关键词：剪力墙结构振动台试验住宅楼地震响应