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弹性支承边界条件对桥梁共振与消振的影响机理分析

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土木工程学报 2024年第6期57卷 13-25页

作者：陈雷杨永斌王志鲁刘志勇姚华重庆大学重庆400045 重庆市交通工程质量检测有限公司重庆400067

铁路桥梁服役过程中,因支座病害和冲刷等作用,桥梁端部约束常发生弱化。该文旨在理论解析边界支承条件及其变化对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响机理。文章首先提出考虑左右支承刚度不等的弹性支承梁振型的简化表达,建立了移动连... 详细信息

铁路桥梁服役过程中,因支座病害和冲刷等作用,桥梁端部约束常发生弱化。该文旨在理论解析边界支承条件及其变化对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响机理。文章首先提出考虑左右支承刚度不等的弹性支承梁振型的简化表达,建立了移动连续荷载作用下弹性支承梁自由振动的理论闭合解;然后推导考虑左右支承刚度不等的桥梁共振与消振条件,理论解析桥梁-支承刚度比(刚度比)、左右支承刚度不等比(刚度不等比)的影响机理;最后通过数值模拟验证理论解的准确性,并参数化分析支承条件参数对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响规律。研究结果表明:(1)弹性支撑梁的频率随弹性支承的刚度比和刚度不等比增大而减小;(2)弹性支承梁的共振与外部消振速度参数与简支梁一致,但共振与外部消振速度降低,更易激发共振与外部消振;(3)支承条件对桥梁内部消振条件影响大,当左右支承刚度相等时,存在唯一内部消振条件,否则不发生内部消振;(4)当桥梁支承弱化或者两侧刚度不等时,基于简支梁的最佳跨长对共振的消除效应将逐渐失效;(5)阻尼有利于抑制桥梁共振幅值,对外部消振存在微小的非零值“阻尼泄露效应”;(6)当两侧支承刚度不相等时,桥梁最大响应位置偏离桥梁跨中,需在桥梁检测时关注。

关键词：铁路桥梁弹性支承梁共振消振不等支承

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内置轻钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2016年第5期37卷 12-19页

作者：伍云天杨永斌杨伟梅凤德李立仁重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川成都610081 重庆渝发建设有限公司重庆400014

将冷弯薄壁型钢桁架配置在普通钢筋混凝土剪力墙中代替钢筋而形成轻钢桁架混凝土组合剪力墙。为研究该类墙体的抗震性能,对两组共6个内置轻钢桁架混凝土组合剪力墙进行拟静力试验,研究轴压比和斜撑体积配钢率对其滞回性能、变形性能、... 详细信息

将冷弯薄壁型钢桁架配置在普通钢筋混凝土剪力墙中代替钢筋而形成轻钢桁架混凝土组合剪力墙。为研究该类墙体的抗震性能,对两组共6个内置轻钢桁架混凝土组合剪力墙进行拟静力试验,研究轴压比和斜撑体积配钢率对其滞回性能、变形性能、刚度退化以及耗能能力的影响。对比了低矮剪力墙和中高剪力墙的位移延性和耗能能力。结果表明:轴压比对该类剪力墙的变形能力和耗能能力均不利,应予以控制;斜撑体积配钢率对提高低矮墙的延性、耗能能力效果明显,但对承载力的提高作用较小;对中高剪力墙,斜撑体积配钢率的增加,对其耗能能力不利。

关键词：剪力墙轻钢桁架拟静力试验抗震性能

联肢钢板-混凝土组合剪力墙性能化设计方法及静力弹塑性分析

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建筑钢结构进展 2021年第3期23卷 12-22,53页

作者：张军伍云天杨永斌王斌重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

为代替传统的钢筋混凝土剪力墙,充分发挥组合剪力墙结构体系的良好抗震性能,使其易于满足9度抗震设防的设计要求,同时控制墙肢的厚度,以便获取更大的建筑使用面积,钢板-混凝土组合剪力墙被设计应用于9度区高层建筑结构中。根据LEELATAVI... 详细信息

为代替传统的钢筋混凝土剪力墙,充分发挥组合剪力墙结构体系的良好抗震性能,使其易于满足9度抗震设防的设计要求,同时控制墙肢的厚度,以便获取更大的建筑使用面积,钢板-混凝土组合剪力墙被设计应用于9度区高层建筑结构中。根据LEELATAVIWAT等提出的塑性设计方法,并结合对应的内力调整措施,对基于能量平衡的组合联肢剪力墙结构塑性设计方法进行了相关梳理和推导。并且在9度抗震设防条件下,基于此方法设计了12个联肢组合剪力墙结构算例,采用ABAQUS有限元软件对12个算例进行静力弹塑性分析及抗震性能研究。同时对各个结构算例的静力推覆曲线、结构整体屈服、墙肢内力、连梁剪力发展规律以及结构耦连比指标发展规律进行讨论分析。结果表明,12个结构算例中,耦连比的发展规律在单向推覆分析中符合理论和设计的基本预期,说明联肢组合剪力墙结构的"双重抗震防线"机制目标在基于能量平衡的塑性设计方法中能够较好地得到实现。

关键词：钢板-混凝土组合剪力墙联肢剪力墙耦连比能量平衡塑性设计静力弹塑性分析双重抗震防线

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三维框架结构几何非线性分析综述

建筑钢结构进展 2021年第3期23卷 1-11,53页

作者：杨永斌陈安全何松王志鲁重庆大学土木工程学院重庆400045

结构非线性分析是预测结构承载力或极限强度的有效方法。对三维框架结构的几何非线性、屈曲、后屈曲的研究进展进行综述,主要涵盖以下关键问题:(1)解析或半解析方法;(2)用于增量迭代非线性分析的公式;(3)三维框架在变形状态下的节点平衡... 详细信息

结构非线性分析是预测结构承载力或极限强度的有效方法。对三维框架结构的几何非线性、屈曲、后屈曲的研究进展进行综述,主要涵盖以下关键问题:(1)解析或半解析方法;(2)用于增量迭代非线性分析的公式;(3)三维框架在变形状态下的节点平衡;(4)非线性有限元的刚体测试;(5)增量分析中的迭代机制;(6)单元节点力的计算;(7)后屈曲响应的路径跟踪方案。考虑了解决包含多环曲线的结构后屈曲响应的理论和方法,实际上根据物理概念,可以大大简化用于几何非线性分析的增量迭代过程。即,如果在每个分析阶段都完全遵守刚体准则,则可以使整个增量迭代过程更简单,更有效。最近的研究证明了可仅使用弹性刚度来获得满意的结构屈曲后响应。

关键词：三维框架结构几何非线性分析屈曲增量-迭代法刚体测试单元恢复力后屈曲响应

钢板混凝土联肢剪力墙子结构抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2019年第S01期40卷 18-30页

作者：冯榆晟伍云天胡逸轩杨永斌张婕重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

考虑不同的内置钢板连接构造和墙体与暗柱配钢率比值,选取1/3缩尺比例,对3个钢板混凝土联肢剪力墙子结构进行拟静力试验,得到了各试件的力-位移曲线,并从试件的延性、耗能能力、刚度退化曲线、顶层层间位移角和钢连梁剪切变形等方面评... 详细信息

考虑不同的内置钢板连接构造和墙体与暗柱配钢率比值,选取1/3缩尺比例,对3个钢板混凝土联肢剪力墙子结构进行拟静力试验,得到了各试件的力-位移曲线,并从试件的延性、耗能能力、刚度退化曲线、顶层层间位移角和钢连梁剪切变形等方面评估其抗震性能。试验结果表明:内置钢板采用端板螺栓进行拼接与钢板焊接的连接方式相比,抗震性能并不弱于钢板焊接整体式试件;提高墙体与暗柱配钢率比值后,前期性能稍弱,但钢板后期充分发挥作用使其性能有所提升。利用ABAQUS有限元软件建立了3个试件所对应的模型,模型各部件选用合理的单元类型,考虑高效的网格划分方法与精确的边界条件,对试验进行了模拟分析,分析结果与试验结果吻合良好。

关键词：联肢剪力墙钢连梁钢板混凝土墙螺栓连接拟静力试验抗震性能

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基于EMD的长周期地震动分量提取方法

土木与环境工程学报（中英文） 2021年第3期43卷 119-127页

作者：谭潜李英民杨永斌中机中联工程有限公司重庆400039 重庆大学土木工程学院重庆400045

在实际地震记录形成过程中存在高、低频成分地震波的叠加,地震动高、低频成分的组成是地震动反应谱特征的重要反映。采用数字滤波技术,以加速度反应谱平均周期2 s为截止周期,结合经验模态分解,提取2 s以上的本征模态函数及残值重构并基... 详细信息

在实际地震记录形成过程中存在高、低频成分地震波的叠加,地震动高、低频成分的组成是地震动反应谱特征的重要反映。采用数字滤波技术,以加速度反应谱平均周期2 s为截止周期,结合经验模态分解,提取2 s以上的本征模态函数及残值重构并基线校正后作为长周期分量,其余本征模态函数重组为短周期分量;通过原地震动与分量的相关性、反应谱的离散性对提取方法的有效性进行验证,并与既有方法进行对比。结果表明:该长周期地震动分量提取方法能较好地提取出在长周期和短周期部分与原地震动具有较好的相关性、地震反应谱离散性较小的长、短周期分量,且较好地反映原地震动的谱特征,在长周期地震动分量提取中具有更好的适应性。

关键词：长周期地震动经验模态分解本征模态函数反应谱频谱参数长周期分量