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振动台非线性破坏模型试验影响因素

振动．测试与诊断 2016年第1期36卷 62-67,197-198页

作者：李静陈健云徐强郑毅大连理工大学建设工程学部大连116024

振动台模型试验是研究工程结构的动力特性和抗震性能的重要手段,针对振动台模型破坏试验中地震动加载方式及材料模型等影响因素进行了研究。分别采用大体积水工混凝土结构和框架结构对一次性强震作用与地震动逐级累积作用下结构损伤差... 详细信息

振动台模型试验是研究工程结构的动力特性和抗震性能的重要手段,针对振动台模型破坏试验中地震动加载方式及材料模型等影响因素进行了研究。分别采用大体积水工混凝土结构和框架结构对一次性强震作用与地震动逐级累积作用下结构损伤差异进行了对比分析。结果表明,对于大体积脆性混凝土结构及框架结构,逐级加载方案及仿真材料模量和强度的相似性均能够保证结构的线弹性动力特性、损伤起始加速度及极限抗震能力的试验要求,但是不能反应结构从损伤发生到失效破坏的中间发展过程。在进行振动台模型试验时,可根据具体试验目的选择相应的简化措施。

关键词：模型试验结构损伤地震动数值仿真振动台

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振动台与偏心负载相互作用的机理研究

振动与冲击 2023年第3期42卷 330-338页

作者：王巨科李小军刘爱文陈苏傅磊李芳芳中国地震局地球物理研究所北京100081 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津300384

为研究振动台与偏心负载的相互作用机理,构建了振动台与偏心负载的传递函数矩阵,研究了负载与振动台的质量比、转动惯量比,以及负载重心和激振器分别至振动台台面中心距离的比(偏心距离比)对传递函数矩阵的影响。结果表明:质量比对传递... 详细信息

为研究振动台与偏心负载的相互作用机理,构建了振动台与偏心负载的传递函数矩阵,研究了负载与振动台的质量比、转动惯量比,以及负载重心和激振器分别至振动台台面中心距离的比(偏心距离比)对传递函数矩阵的影响。结果表明:质量比对传递函数矩阵的影响最大,偏心距离比次之,转动惯量比最小。由于振动台-负载相互作用的影响,振动台的有效工作频段下降了71.13%,两激振器间的耦合作用被放大了至少37.15倍。基于以上研究,提出了一种实时补偿控制策略的拓展形式,并分别从频域和时域角度分析了所提策略的有效性。分析表明,两个激振器复现地震动记录的波形相关系数分别提升了14.04%和4.78%,所提出的控制策略能够很好的补偿振动台与偏心负载间的相互作用。

关键词：振动台偏心负载振动台-负载相互作用影响研究实时补偿

振动台土-箱结构模型动力特性及反应的解析分析

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岩土工程学报 2012年第6期34卷 1038-1042页

作者：袁林娟刘小生汪小刚杨正权杨玉生中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100044 中国水利水电科学研究院岩土工程研究所北京100044

在振动台模型试验中,模型箱的设计直接影响到结果的准确性和可靠性。指出了叠层剪切型模型箱存在的主要问题有模型箱的附加质量、层间的摩阻力以及最大位移的限制。基于剪切梁法建立了土柱与模型箱相互作用的简化模型,在土体剪切模量均... 详细信息

在振动台模型试验中,模型箱的设计直接影响到结果的准确性和可靠性。指出了叠层剪切型模型箱存在的主要问题有模型箱的附加质量、层间的摩阻力以及最大位移的限制。基于剪切梁法建立了土柱与模型箱相互作用的简化模型,在土体剪切模量均匀分布和沿高度指数分布的情况下,分别推导了其动力特性与反应的解析解,进而讨论了模型箱尺寸、材料对土体动力特性的影响。结果表明:与纯土柱相比,模型箱附加质量使土–箱系统自振频率减小;模型箱尺寸越大,土–箱结构自振频率误差越小;在相同尺寸下,铝合金模型箱的自振频率误差明显小于钢质模型箱。在此基础上建立了模型箱尺寸和材料应满足的公式。该方法可为设计合理的模型箱提供一定的参考。

关键词：振动台剪切梁法叠层剪切模型箱土-箱模型

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阻尼效应的振动台模型试验研究

同济大学学报（自然科学版） 2012年第3期40卷 402-407页

作者：楼梦麟康帅殷琳同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

设计并进行了10层框架的模型振动台试验,分别进行了低频、中频、高频地震波模型试验.根据模型试验结果,应用不同模型试验数据分析方法——自由振动衰减、半功率法和HHT变换法,得出了模型结构前3阶自振频率及对应的振型阻尼比;再分别采用... 详细信息

设计并进行了10层框架的模型振动台试验,分别进行了低频、中频、高频地震波模型试验.根据模型试验结果,应用不同模型试验数据分析方法——自由振动衰减、半功率法和HHT变换法,得出了模型结构前3阶自振频率及对应的振型阻尼比;再分别采用Rayleigh阻尼假定和Caughey阻尼假定,进行了相应模型结构地震反应的数值模拟,比较了不同阻尼模型之间的差异;较为详细地描述了根据试验结果作出较为合理的数值模拟的过程.

关键词：振动台 Rayleigh阻尼 Caughey阻尼 HHT变换法

考虑水平薄弱层的碾压混凝土拱坝振动台试验研究

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水利学报 2016年第12期47卷 1493-1501页

作者：冯新张宇范哲朱彤周晶大连理工大学水利工程学院辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 中国水利水电科学研究院北京100038

由于碾压混凝土坝的施工工艺特点及特殊情况的出现,局部易形成薄弱层。为探究水平薄弱层的存在对拱坝地震超载能力与失效模式的影响,在振动台上进行了大坝模型动力破坏试验。模型的建立基于弹性力-重力准则,在相似关系设计时考虑了原型... 详细信息

由于碾压混凝土坝的施工工艺特点及特殊情况的出现,局部易形成薄弱层。为探究水平薄弱层的存在对拱坝地震超载能力与失效模式的影响,在振动台上进行了大坝模型动力破坏试验。模型的建立基于弹性力-重力准则,在相似关系设计时考虑了原型与模型材料力学特性的率敏感性,同时在动态加载条件下进行了含薄弱层的模型材料劈拉试验。选择模型基频对应的谐波逐级加载研究拱坝在超载作用下的反应。试验表明,拱端横缝的张开以及拱冠附近诱导缝的开裂释放了拱向约束,使得拱冠梁水平薄弱层处的梁向作用增强,易发生破坏。通过本次试验结果与不考虑薄弱层的研究结果对比,得出结论:水平薄弱层的存在并没有显著降低坝体整体超载能力,主要影响拱向约束减弱后,梁向位置进入悬臂梁加载模式后的失效模式。本文研究结果可为评估水平薄弱层的存在对拱坝超载能力与失效模式的影响提供试验依据。

关键词：碾压混凝土拱坝水平薄弱层振动台超载能力失效模式

基于振动台试验的含软弱夹层堆积体边坡动力响应规律与失稳破坏现象研究

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工程科学与技术 2021年第3期53卷 43-52页

作者：杨长卫郭雪岩刘阳王栋西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司地勘院四川成都610031

针对川藏铁路沿线典型潜在滑坡灾害点,设计完成了几何相似比为1∶10的含软弱夹层堆积体高陡边坡振动台试验,从堆积体边坡失稳破坏现象与动力响应规律等方面开展了系统研究,得出以下结论:边坡滑塌是一个均衡渐进的过程,地震初期,在重力... 详细信息

针对川藏铁路沿线典型潜在滑坡灾害点,设计完成了几何相似比为1∶10的含软弱夹层堆积体高陡边坡振动台试验,从堆积体边坡失稳破坏现象与动力响应规律等方面开展了系统研究,得出以下结论:边坡滑塌是一个均衡渐进的过程,地震初期,在重力和地震力耦合作用下,滑体表面出现土体剥落;随着地震动持续,滑体顶部开裂,滑体表面裂缝增多并向前缘锁固段发展;最终,锁固段发生渐进性破坏,滑动面贯通,滑体从前缘剪出口滑出形成滑坡;以坡脚处的加速度峰值为基准,在不同烈度汶川卧龙地震波作用下,堆积体高陡边坡临空面方向、竖直方向上PGA沿着高程均有不同程度的放大,且边坡临空面方向上加速度放大性大于竖直方向上的。不论是边坡临空面方向还是竖直方向,随着输入地震动峰值的增大,加速度放大系数沿高程逐渐增大,在PGA为0.4g时达到峰值;滑床与滑体间运动的不一致性是诱发滑坡的一项主控影响因素,在堆积体滑塌前,堆积体内临空面的加速度峰值及其傅里叶幅值大于滑床,且两者的卓越频带基本一致;当堆积体开始滑塌时,堆积体内临空面的加速度峰值及其傅里叶幅值小于滑床,且卓越频带逐渐向低频转移,而滑床内的加速度傅里叶谱的主频和幅值基本不变。

关键词：振动台堆积体边坡地震动响应软弱夹层

近远场地震动作用密贴交叉组合地铁车站振动台试验

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土木工程学报 2015年第10期48卷 30-37页

作者：李积栋陶连金安军海郭飞安林轩索新爱北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国建筑工程总公司北京101300

以北京地铁公主坟换乘车站为背景,开展近远场地震动作用下密贴交叉组合地铁车站振动台试验,通过对模型土体和模型车站结构的动力特性进行分析,研究密贴交叉组合结构地铁车站的地震响应特性。结果表明:在频谱特性不同的近场和远场地震动... 详细信息

以北京地铁公主坟换乘车站为背景,开展近远场地震动作用下密贴交叉组合地铁车站振动台试验,通过对模型土体和模型车站结构的动力特性进行分析,研究密贴交叉组合结构地铁车站的地震响应特性。结果表明:在频谱特性不同的近场和远场地震动作用下,土层的地震反应不同,主要频谱成分接近模型地基土基频的近场地震动和中场地震动,对土层的放大效应更明显;与传统的单体车站结构不同,由于上下两个车站间发生相互作用,使得车站结构底板应变幅值大于顶板,边墙结构下端应变幅值均大于上端。

关键词：振动台地铁车站地震响应频谱特性应变

相邻模型结构MR阻尼器半主动控制振动台试验

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天津大学学报 2012年第1期45卷 58-63页

作者：姜南李忠献孙松建天津大学建筑工程学院天津300072

利用振动台对磁流变(MR)阻尼器连接的相邻模型结构的地震响应进行了研究.为了验证基于MR阻尼器控制系统的控制效果,振动台试验中对3种地震激励下的相邻模型结构采用了2种被动控制策略和3种半主动控制策略.试验中,最大电流被动控制策略和... 详细信息

利用振动台对磁流变(MR)阻尼器连接的相邻模型结构的地震响应进行了研究.为了验证基于MR阻尼器控制系统的控制效果,振动台试验中对3种地震激励下的相邻模型结构采用了2种被动控制策略和3种半主动控制策略.试验中,最大电流被动控制策略和3种半主动控制策略使相邻模型结构各层的地震响应皆有明显降低;半主动控制策略皆采用了加速度反馈的方法以减少试验中所用传感器的数量.试验结果表明:MR阻尼器是有效的半主动控制装置,在被动和半主动控制系统中有稳定的控制效果;基于加速度反馈的控制方法适用于具有闭环增益矩阵的控制算法,可以减少控制系统的硬件投入以及增加半主动控制系统在实际工程应用中的可行性.

关键词：半主动控制相邻模型结构磁流变(MR)阻尼器振动台加速度反馈

高层建筑钢-混凝土混合结构模型模拟地震振动台试验研究

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建筑结构学报 2001年第2期22卷 2-7页

作者：李国强周向明丁翔同济大学土木工程学院上海200092

本文对一典型的高层建筑钢混凝土混合结构缩尺模型进行了模拟地震振动台试验研究，分析了混合结构的自振特性、结构的地震反应特征和破坏特征，并对混合结构的抗震性能进行了深入探讨，为提出高层混合结构体系抗震计算模型和设计理论... 详细信息

本文对一典型的高层建筑钢混凝土混合结构缩尺模型进行了模拟地震振动台试验研究，分析了混合结构的自振特性、结构的地震反应特征和破坏特征，并对混合结构的抗震性能进行了深入探讨，为提出高层混合结构体系抗震计算模型和设计理论提供了试验依据。

关键词：高层建筑钢-混凝土混合结构模拟地震缩尺模型试验振动台