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钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的反应谱设计方法

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工业建筑 2002年第1期32卷 7-9页

作者：田玉基蓝宗建曹双寅东南大学土木工程学院南京210096

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构是由主框架、次框架和减振装置组成的 ,是一种新型的非经典阻尼减振结构系统。研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的近似振型分解反应谱设计方法 ,给出了等效振型阻尼比的计算公式 ;通过算例分析 ... 详细信息

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构是由主框架、次框架和减振装置组成的 ,是一种新型的非经典阻尼减振结构系统。研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的近似振型分解反应谱设计方法 ,给出了等效振型阻尼比的计算公式 ;通过算例分析 ,研究了近似振型分解法的计算精度 ;

关键词：钢筋混凝土巨型框架减振结构等效振型阻尼比反应谱

预应力加固两层足尺砖砌体房屋模型抗震性能试验研究

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土木工程学报 2016年第3期49卷 43-55,63页

作者：刘航韩明杰兰春光王涛田玉基北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039 北京交通大学北京100044 中国地震局工程力学研究所河北廊坊065201

针对砖砌体结构抗震性能差的问题,提出了采用竖向无粘结预应力筋对砖砌体结构进行加固的新型抗震加固技术。为研究加固效果,进行了一栋两层足尺砖砌体房屋模型模拟地震作用的拟动力试验与拟静力试验研究。试验测试了模型结构的动力特性... 详细信息

针对砖砌体结构抗震性能差的问题,提出了采用竖向无粘结预应力筋对砖砌体结构进行加固的新型抗震加固技术。为研究加固效果,进行了一栋两层足尺砖砌体房屋模型模拟地震作用的拟动力试验与拟静力试验研究。试验测试了模型结构的动力特性和在不同方向、不同量级拟动力地震作用下的位移反应,研究了在拟静力试验工况下的破坏形态和受力性能。结果表明,加固前设防烈度不足8度的砖砌体结构,加固后在相当于9度大震(620伽)的拟动力作用下基本处于弹性状态,且结构两个方向的抗剪承载力与房屋总重量之比分别达到1.24和1.41,抗震承载力显著提高。加固后结构的荷载-位移滞回环饱满,骨架曲线下降段平缓,表现出良好的耗能和变形能力。水平荷载卸除后,预应力筋对于房屋有明显的复位作用,有助于实现大震不倒。

关键词：预应力砖砌体房屋抗震加固足尺模型拟动力试验拟静力试验

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基于北京中心城区实测的城市边界层风场特性

建筑结构学报 2022年第3期43卷 109-117页

作者：张鑫鑫李波张石杨庆山田玉基北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 重庆大学土木工程学院重庆400044

为了对城市边界层的特殊风场特性进行研究,利用位于北京中心城区325 m气象观测塔,在9个不同高度布置超声风速仪,得到了2013—2017年间风速、温度连续观测的实测数据。统计分析表明:北京城区以良态风为主,盛行北风、西北风及南风,但强风... 详细信息

为了对城市边界层的特殊风场特性进行研究,利用位于北京中心城区325 m气象观测塔,在9个不同高度布置超声风速仪,得到了2013—2017年间风速、温度连续观测的实测数据。统计分析表明:北京城区以良态风为主,盛行北风、西北风及南风,但强风主要来自西北向;除昼夜温度变化外,城市边界层的热量交换很大程度受到下垫面逆辐射影响。城市边界层大气的流动机制与平坦开阔地貌不同,且具有明显的分层结构;强风中,粗糙子层内中性层结占比达到97%;惯性子层以不稳定层结为主,混合层则以稳定层结为主,中性层结所占比例分别为40%、25%。对筛选出的强风样本分析表明,受到城市边界层分层结构的影响,100 m以下及以上平均风速剖面的变化规律略有不同,整体上,指数律模型较为适用,但现行规范对地貌参数的规定偏于保守;纵向湍流强度在粗糙子层(47 m)和惯性子层(140 m)均波动较大,在混合层(280 m)波动较小,不同子层测得的脉动风速谱均与von Karman谱相吻合;混合层中,涡旋横向和竖向尺度占比明显大于惯性子层及粗糙子层。

关键词：城市边界层风场特性实测分层结构平均风脉动风

Simulation method of near-fault pulse-type ground motion

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Acta Seismologica Sinica(English Edition) 2007年第1期20卷 80-87页

作者：田玉基杨庆山卢明奇 School of Civil Engineering and Architecture Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China

The two characteristics of near-fault ground motions, i.e., the forward directivity effect and permanent displacement effect, result in long period and large velocity pulse in the velocity time history and large step pulse in the displacement time history. Considering the two effects, a simple expression of continuous function for equivalent velocity pulse time history is presented in this paper. The equivalent pulse model, in which the pulse period, peak velocity and pulse shape are described by five parameters, is highly advantageous to fit and simulate the pulse-type velocity time history. The equivalent pulse model comprises only one low-frequency component while the high-frequency component of a pulse-type earthquake record cannot be considered. Based on 28 records of 11 earthquakes, the pulse frequency of pulse-type records is generally less than 1 Hz. Therefore the low-frequency component and high-frequency component are simulated respectively and combined them together to generate a pulse-type ground motion.

关键词： pulse-type ground motion equivalent velocity pulse low-frequency component high-frequency component

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景区大跨人行悬索桥涡振特性风洞试验研究

振动．测试与诊断 2022年第3期42卷 483-489,615,616页

作者：李玉学马草原李海云田玉基石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 河北省风工程与风能利用工程技术创新中心石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄050043 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

为掌握大跨人行悬索桥(玻璃桥面)涡振特性,借助主梁节段模型涡振风洞试验,分别研究了风攻角、阻尼比、桥面粗糙度和桥面栏杆设置对主梁涡振性能的影响。结果表明:风攻角由正转负,竖向和扭转涡振振幅均增大,竖向涡振风速锁定区间基本不变... 详细信息

为掌握大跨人行悬索桥(玻璃桥面)涡振特性,借助主梁节段模型涡振风洞试验,分别研究了风攻角、阻尼比、桥面粗糙度和桥面栏杆设置对主梁涡振性能的影响。结果表明:风攻角由正转负,竖向和扭转涡振振幅均增大,竖向涡振风速锁定区间基本不变,扭转涡振风速锁定区间向低风速区偏移;提高阻尼比对主梁涡振具有明显的抑制作用,且较竖向涡振对扭转涡振振幅的抑制效果更显著,但对二者风速锁定区间均影响不大;降低桥面粗糙度,竖向和扭转涡振振幅均增大,玻璃桥面的采用,使主梁涡振性能变差;桥面栏杆上设置抑流板以及将桥面栏杆间隔封闭,均能明显抑制涡振振幅并一定程度地压缩风速锁定区间,考虑到施工便利性,桥面栏杆间隔封闭更实用。

关键词：人行悬索桥涡激振动节段模型风洞试验纵横主梁桥面粗糙度

大跨屋盖结构多目标等效静力风荷载精细化分析

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第7期47卷 2485-2494页

作者：李玉学杨庆山田玉基朱英磊石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 北京交通大学土木建筑工程学院结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

基于已建立的大跨屋盖结构多目标等效静力风荷载理论框架,对其中存在的关键问题进行精细化分析。首先,根据结构风振响应特性,分别推导构造多目标等效静力风荷载的背景分量、共振分量及其二者耦合项分量,解决基本分量应与风振响应分析结... 详细信息

基于已建立的大跨屋盖结构多目标等效静力风荷载理论框架,对其中存在的关键问题进行精细化分析。首先,根据结构风振响应特性,分别推导构造多目标等效静力风荷载的背景分量、共振分量及其二者耦合项分量,解决基本分量应与风振响应分析结果相对应且能再现风振响应特性的问题。其次,根据各基本分量作用下结构静力响应分布的相似程度对基本分量进行归并精简,从而保证所选基本分量的高效性,实现用较少的基本分量完成尽可能多的目标响应等效。最后,针对基于数值方法求解多目标等效方程造成的计算结果离散性大、不便于工程应用、精度不高等问题,补充求解的边界条件方程,并提出对计算结果的修正方法。利用提出的精细化分析方法,对国家网球中心"莲花"球场屋盖结构多目标等效静力风荷载进行分析。研究结果表明:所得多目标等效静力风荷载分布合理,静力响应与多目标响应较吻合,验证了所提出的方法的有效性和工程实用性。

关键词：大跨屋盖等效静力风荷载多目标基本荷载分量精细化分析

背景和共振响应的时域划分及模态耦合简化分析

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振动工程学报 2015年第2期28卷 269-276页

作者：李玉学杨庆山田玉基向敏石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

大跨屋盖结构风振响应具有多模态参振及模态耦合效应显著的特点。结合模态加速法基本思想,基于时程响应划分了大跨屋盖结构风致背景响应和共振响应,并推导了各自的计算公式,其中背景响应能够考虑所有模态及其耦合项的贡献。对于共振响应... 详细信息

大跨屋盖结构风振响应具有多模态参振及模态耦合效应显著的特点。结合模态加速法基本思想,基于时程响应划分了大跨屋盖结构风致背景响应和共振响应,并推导了各自的计算公式,其中背景响应能够考虑所有模态及其耦合项的贡献。对于共振响应,引入模态能量的概念,由结构动力特征参数及风荷载参数定义模态耦合系数,据此识别强耦合模态。在此基础上,结构总共振响应可以由各参振模态的SRSS(平方和开平方,Square root of sum of squares)组合结果叠加强耦合模态的贡献得到,从而避免复杂的CQC(完全二次型,Complete quadratic combination)组合计算,实现有效考虑模态耦合效应的目的。最后,通过国家体育场屋盖主结构风致背景响应和共振响应计算对所提方法的有效性进行了验证。

关键词：大跨屋盖时程响应背景响应共振响应模态耦合

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屋盖开孔建筑的内压风洞试验研究

振动与冲击 2016年第18期35卷 1-8页

作者：李寿科田玉基李寿英陈政清孙洪鑫湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

对不同开孔位置、开孔率和内部容积的17个屋盖开孔建筑进行了缩尺刚性模型测压试验,分析内外风压的空间分布规律和相关性,采用稳态方法和单开孔内压传递方程分别对平均和脉动内压进行理论估计,拟合了峰值内外压系数比的无量纲设计公式... 详细信息

对不同开孔位置、开孔率和内部容积的17个屋盖开孔建筑进行了缩尺刚性模型测压试验,分析内外风压的空间分布规律和相关性,采用稳态方法和单开孔内压传递方程分别对平均和脉动内压进行理论估计,拟合了峰值内外压系数比的无量纲设计公式。结果表明:屋盖开孔建筑的内部风压系数相关性和相干性较好,可采用统一的值来描述内压;内外风压系数以正相关为主,相关性大于立墙开孔工况;平均内压设计值可取为0.8倍开孔处外部平均风压,可采用单开孔内压传递方程估计垂直风向的脉动内压,误差小于15%。拟合的脉动内外压系数比和峰值内外压系数比设计公式,可应用于屋盖中心开孔建筑,改进了GINGER方法的精度。

关键词：风洞试验屋盖开孔相关系数峰值内压

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大跨屋盖结构脉动风振响应特性预测方法研究

工程力学 2021年第7期38卷 159-166,182页

作者：李玉学冯励睿李海云田玉基石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 河北省风工程与风能利用工程技术创新中心石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄050043 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

基于结构脉动风振响应计算的三分量(背景、共振及其耦合项)完全组合思路,提出一种大跨屋盖结构脉动风振响应特性预测方法,据此实现结构脉动风振总响应的高效精准计算。引入应变能的概念,综合考虑结构所有节点上三分量响应对脉动风振总... 详细信息

基于结构脉动风振响应计算的三分量(背景、共振及其耦合项)完全组合思路,提出一种大跨屋盖结构脉动风振响应特性预测方法,据此实现结构脉动风振总响应的高效精准计算。引入应变能的概念,综合考虑结构所有节点上三分量响应对脉动风振总响应的贡献,定义各响应分量应变能预测系数,为了避免直接计算各响应分量具体数值,根据大跨屋盖结构各响应分量传递函数和风荷载谱特征,对各响应分量表达式进行简化处理,实现只需借助几个简单的风荷载参数和结构动力特性参数就能方便地得到各响应分量应变能预测系数。根据各响应分量应变能预测系数取值情况,将大跨屋盖结构脉动风振响应特性划分为I~VI类,在此基础上,制定与风振响应特性类型相对应的脉动风振总响应组合求解策略。以国家网球中心莲花球场屋盖结构为例,进行结构脉动风振响应特性类型预测以及风振响应组合计算。结果表明:所提方法能够方便地预测结构脉动风振响应特性类型;据此组合计算的脉动风振总响应与精确值吻合较好。

关键词：大跨屋盖结构脉动风振响应特性应变能预测系数三分量响应组合