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基于随机子空间法的振动台试验模态参数识别——以超高层建筑缩尺模型为例
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作者 张国伟 李建赢 +2 位作者 张宏 秦昌安 杨昕雨 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第7期17-25,共9页
白噪声激励是振动台试验获取模态参数常用的识别方法,但其长时间激励可能对主频较低(如缩尺超高层)的模型造成轻微损伤,间接影响后续地震波工况抗震性能的计算。针对这一问题,该文在振动台试验的地震波工况中,基于随机子空间法识别了模... 白噪声激励是振动台试验获取模态参数常用的识别方法,但其长时间激励可能对主频较低(如缩尺超高层)的模型造成轻微损伤,间接影响后续地震波工况抗震性能的计算。针对这一问题,该文在振动台试验的地震波工况中,基于随机子空间法识别了模型的模态参数,并与对应震级后的白噪声工况结果进行对比分析。试验现象及数据分析结果表明,在7度小震、中震及大震的地震波工况下,随机子空间法能够稳定、有效识别缩尺超高层建筑结构模型的模态参数,为同类模型振动台试验的模态参数识别研究提供了方法借鉴。 展开更多
关键词 模态参数识别 随机子空间法 超高层缩尺模型 相似关系 振动台试验
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侧板铰接式穿断层隧道动力模型箱研制及应用研究
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作者 周鹏发 申玉生 +4 位作者 高登 黄海峰 张熙 高波 铁明亮 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期1045-1054,共10页
为满足当前中国对地下工程抗减震试验技术的需求,研发了一种侧板铰接式穿断层隧道动力模型箱。介绍了模型箱的基本构造和工作原理,并建立了动力模型箱的土-铰接侧板-弹簧集中质量模型。以加速度响应2-范数偏差为指标,分析了边界弹簧刚... 为满足当前中国对地下工程抗减震试验技术的需求,研发了一种侧板铰接式穿断层隧道动力模型箱。介绍了模型箱的基本构造和工作原理,并建立了动力模型箱的土-铰接侧板-弹簧集中质量模型。以加速度响应2-范数偏差为指标,分析了边界弹簧刚度对模型箱边界效应的影响,给出了模型箱边界弹簧参数的确定方法。最后,基于该模型箱开展了穿断层隧道大型振动台模型试验,研究了强震作用下断层交界面对隧道结构的影响范围问题。结果表明:模型箱边界效应随模型土阻尼比的增大逐渐减弱;随着边界弹簧刚度的增加,模型土响应与自由场土体响应的2-范数偏差及边界板响应与模型土响应的2-范数偏差均先减小后增大;边界弹簧刚度应该以模型土响应与自由场土体响应2-范数偏差最小值为标准,按照“可柔不能刚”的原则进行确定。振动台试验结果表明,模型系统能够较好反映穿断层隧道交界面附近的分区影响特性;通过衬砌结构整体弯矩和轴力沿纵向的分布特征,得到了断层交界面对隧道结构的影响范围分别为4B(上盘侧)和5B(破碎带侧)。研究结论是对中国高烈度地震区隧道抗震试验技术的丰富,能够为岩土地下工程振动台模型试验提供有益参考。 展开更多
关键词 隧道工程 振动台试验 铰接侧板 模型箱 边界效应 穿断层隧道
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强震作用下贡扎典型反倾岩质边坡动力响应研究
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作者 陈旭东 唐学武 +2 位作者 王晨 郭明珠 李鹏飞 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期906-917,共12页
为研究反倾岩质边坡在强震作用下的动力响应规律,以西藏自治区芒康县贡扎滑前边坡为原型,开展大型振动台模型试验。提出基于频率相似的动力相似设计理念。通过分析PGA放大系数研究强震作用下反倾岩质边坡动力响应的基本特征。根据试验... 为研究反倾岩质边坡在强震作用下的动力响应规律,以西藏自治区芒康县贡扎滑前边坡为原型,开展大型振动台模型试验。提出基于频率相似的动力相似设计理念。通过分析PGA放大系数研究强震作用下反倾岩质边坡动力响应的基本特征。根据试验宏观现象,揭示边坡的破坏过程,并结合Hilbert-Huang变换进行时频域分析。结果表明:(1)PGA放大系数在边坡坡表及内部表现出“高程效应”,在1/2高程以上的水平方向上表现出“趋表效应”,边坡表面外凸处的动力响应最强烈。(2)地震波幅值对边坡动力响应有明显影响,随输入波幅值增大,PGA放大系数呈递增趋势。在输入波幅值为0.2g时,边坡出现损伤,PGA放大系数下降。(3)地震波频率对边坡动力响应规律的影响与坡体自振频率相关,地震波频率越接近边坡自振频率,边坡PGA放大效应越显著。从坡内水平方向来看,PGA放大效应对高频率地震波激励更敏感。(4)Hilbert谱表明高程对能量有放大效果。随高程增加,边际谱累积能量的频率分量变丰富,累积损伤增加。本试验揭示典型反倾岩质边坡动力响应规律,为类似边坡的防治提供科学依据。 展开更多
关键词 反倾岩质边坡 振动台模型试验 希尔伯特-黄变换 动力响应
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深水大直径桥墩水下振动台试验研究
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作者 王磊 吕忠达 +1 位作者 王飞 赵卓 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期110-116,共7页
为研究水深和地震动特性对深水大直径桥墩动力响应和动水压力的影响,按1∶60缩尺比设计、制作1组桥墩模型进行水下振动台试验,研究不同水深及地震激励幅值下桥墩基频、动力响应和动水压力的变化规律。结果表明:随水深增大,桥墩基频呈加... 为研究水深和地震动特性对深水大直径桥墩动力响应和动水压力的影响,按1∶60缩尺比设计、制作1组桥墩模型进行水下振动台试验,研究不同水深及地震激励幅值下桥墩基频、动力响应和动水压力的变化规律。结果表明:随水深增大,桥墩基频呈加速下降趋势;桥墩应变、位移峰值和动水压力随水深增大而增大,且桥墩应变增幅呈加速增大趋势,相较无水工况,高水位时墩底应变增幅可达19.1%。深水桥墩应变和动水压力随地震激励幅值的增大呈线性增大趋势;动水压力与桥墩表面加速度成正比,可将动水压力表示成桥墩表面加速度与水体附加质量乘积形式,其中水体附加质量与输入地震波频谱特性相关。 展开更多
关键词 深水大直径桥墩 水下振动台 墩-水耦合 基频 动力响应 动水压力 模型试验
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主余震序列荷载作用下地铁车站离心机振动台模型实验设计
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作者 袁丽 崔振东 +2 位作者 张隆基 王苏扬 任国锋 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第5期97-104,共8页
目前关于地下结构地震响应的研究中,往往只考虑单次地震的影响,而实际上地震灾害大多伴随着余震的发生,余震对结构造成的增量损伤不容忽视。该文基于相似理论,推导了离心模型与原型的相似关系并构造了主余震序列,设计了主余震序列作用... 目前关于地下结构地震响应的研究中,往往只考虑单次地震的影响,而实际上地震灾害大多伴随着余震的发生,余震对结构造成的增量损伤不容忽视。该文基于相似理论,推导了离心模型与原型的相似关系并构造了主余震序列,设计了主余震序列作用下地铁车站的离心机振动台实验并开展了实验研究。研究发现,余震的再次激励会导致车站顶板开裂以及中柱端部出现严重剪切破坏,中柱变形协调能力不足是影响地铁车站整体抗震性能的薄弱环节。相比饱和砂土场地,干砂场地中的地表沉降及地铁车站结构的破坏更为严重,砂土场地液化会阻碍地震剪切波的传播并减弱车站结构的动力响应。该研究成果为地铁车站结构的抗震设计提供了理论依据,同时丰富了土动力学实验教学案例。 展开更多
关键词 离心机振动台 地铁车站 主余震序列 地震响应 模型实验
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穿越多破裂面断层隧道动力模型箱设计及振动台试验验证
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作者 王浩鱇 申玉生 +3 位作者 常铭宇 张昕阳 潘笑海 张熙 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第2期385-398,共14页
振动台模型试验是研究工程结构动力响应的重要手段,模型箱作为隧道工程振动台模型试验的关键因素,其设计的合理性成为确保振动台试验准确的关键。本文依托某高烈度地震区穿越大型断裂带隧道工程,以穿越多破裂面断层隧道为对象,根据多破... 振动台模型试验是研究工程结构动力响应的重要手段,模型箱作为隧道工程振动台模型试验的关键因素,其设计的合理性成为确保振动台试验准确的关键。本文依托某高烈度地震区穿越大型断裂带隧道工程,以穿越多破裂面断层隧道为对象,根据多破裂断层相互作用力学机理,基于弹性地基理论构建了集中质量力学模型,并设计了针对穿越多破裂面断层隧道的动力模型箱。利用有限元软件对模型箱进行模态频响分析,得出模型箱-围岩-衬砌在地震动作用下不发生共振,各阶振型之间不会产生影响。运用该模型箱进行振动台试验并验证合理性,结果表明,围岩纵向范围同高度处,破碎带与上下盘交界处附近土体加速度峰值最大,显示出在地震作用下穿越多破裂面断层隧道与围岩的加速度响应特性;隧道衬砌共轭45°相对位移及围岩-衬砌拱顶接触应力峰值最大值出现在破碎带与上下盘交界处附近,最小值出现在破碎带内部破裂面处,破碎带边缘所受地震力最大;力学模型理论与试验的应力释放量相对差值仅为6.7%、0.5%,位移相差均在10%以内,验证了模型箱能较好地模拟穿越多破裂面断层隧道的错震特性;采用2-范数偏差μ对边界效应进行量化,μ总体小于0.2,并随着PGA的增大先增加后减小并趋于稳定,说明模型箱边界效应影响较小,能够模拟地震时多破裂面断层运动特性,验证了试验结果的可靠性,研究结果可为此类模型箱设计提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 多破裂面 动力模型箱 振动台试验 模态频响分析 应力释放量
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一种用于农村住房的轻型框架结构抗震性能足尺试验
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作者 倪泽阳 生安香 +2 位作者 王成波 李建赢 李立云 《振动工程学报》 北大核心 2025年第5期1120-1132,共13页
为升级农村住房水平以满足人们日益增长的对舒适、安全、环保、节能的需求,提出并设计了一种轻型框架结构体系住宅,该结构体系以钢框架作为结构主体,外挂ALC墙板作为填充墙体。通过振动台试验检验其抗震性能,获得该轻型框架结构在地震... 为升级农村住房水平以满足人们日益增长的对舒适、安全、环保、节能的需求,提出并设计了一种轻型框架结构体系住宅,该结构体系以钢框架作为结构主体,外挂ALC墙板作为填充墙体。通过振动台试验检验其抗震性能,获得该轻型框架结构在地震作用下梁柱节点和房屋整体的抗震性能和地震响应规律。设计足尺结构模型,输入El Centro、Taft、北京人工波进行振动台试验,通过布设传感器测量结构的地震响应。试验过程中,墙板未脱落,节点连接完好,结构未倒塌;随着输入地震作用强度的增大,结构的加速度放大系数、相对位移随之增大,但结构自振频率逐渐降低;试验过程中主体结构构件保持弹性,6度设防地震作用下结构层间位移角均小于1/250;7度罕遇、8度罕遇地震作用下,结构的层间位移角超过1/250,但通过拉紧拉杆支撑可减小结构变形。试验结果表明,该轻型框架结构体系具有较好的抗震性能,可达到6度抗震设防水准,对于6度以上抗震设防区可通过增大拉杆拉力等措施增强其抗震性能。 展开更多
关键词 轻钢框架 ALC墙板 足尺模型 振动台试验
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强震作用下岩石场地群洞地铁车站试验研究
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作者 李若舟 贺维国 +1 位作者 袁勇 李清菲 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期169-178,共10页
为探究岩石场地群洞地铁车站在地震作用下的动力特性,设计了一个比尺1∶30的群洞地铁车站结构的大型振动台试验模型,通过采用横向输入峰值加速度0.07g、0.15g、0.21g、0.30g、0.50g、0.70g和1.0g等7个不同强度的人工地震波,研究了群洞... 为探究岩石场地群洞地铁车站在地震作用下的动力特性,设计了一个比尺1∶30的群洞地铁车站结构的大型振动台试验模型,通过采用横向输入峰值加速度0.07g、0.15g、0.21g、0.30g、0.50g、0.70g和1.0g等7个不同强度的人工地震波,研究了群洞地铁车站在强震作用下的加速度响应特征、位移响应特征、结构破坏模式和动应变响应特征。结果表明:阿里亚斯强度(Arias Intensity)的放大系数曲线揭示,模型围岩和站厅衬砌结构在峰值加速度0.5g后进入塑性破坏状态;站台衬砌结构在峰值加速度0.3g后从塑性状态逐步进入破坏状态,同时能量耗散逐渐增加。随着地震动强度的增大,站厅横断面的相对位移增幅显著,开口断面与非开口断面的相对位移峰值差距进一步扩大。结构的裂缝主要分布在纵向,站台直墙中部纵向裂缝宽且长,而站厅直墙中部未产生明显裂缝。结构传递函数的主频随着地震动强度逐渐减小,在弹性阶段和塑性破坏阶段,结构主频分别为22.7、18.5 Hz。当地震动横向激励时,VL断面相同位置的拉应变均大于HR断面,最大拉应变出现在竖向联络通道的下断面拱肩处。 展开更多
关键词 群洞地铁车站 振动台模型试验 岩石场地 抗震性能 裂缝分布
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考虑变形演化阶段的岩质边坡1g振动台试验相似关系推导
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作者 文钊 刘汉香 +2 位作者 王铭萱 魏应松 徐鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期309-320,共12页
1g振动台试验(g为重力加速度)是指在常规重力条件下开展的振动台试验,是目前开展振动台试验的主流类型。在区分严格相似模型、应变失真模型的基础上,以控制方程法为主、量纲分析法为辅,从理论上推导了岩质边坡1g振动台试验中不同变形演... 1g振动台试验(g为重力加速度)是指在常规重力条件下开展的振动台试验,是目前开展振动台试验的主流类型。在区分严格相似模型、应变失真模型的基础上,以控制方程法为主、量纲分析法为辅,从理论上推导了岩质边坡1g振动台试验中不同变形演化阶段这两种相似模型与原型间的相似关系,并确立了模型与原型达到相似所需的关键参数。通过开展数值试验,从岩质边坡固有振动特性和动力响应特征两个方面验证并评价前述建立起来的不同变形演化阶段、不同相似模型的相似关系。结果表明:利用严格相似模型以及应变失真模型均能推算出原型边坡的自振特性以及地震荷载下弹性变形阶段的动力响应特性;而在涉及大变形问题时,应使应变相似比接近或等于1。研究成果可为岩质边坡1g振动台试验相似关系设计、相似模型的选取提供参考。 展开更多
关键词 岩质边坡 变形演化 1g振动台模型试验 相似关系 数值模拟
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地震液化离心机振动台模型试验与LEAP研究进展 被引量:2
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作者 周燕国 马强 +2 位作者 刘凯 曹渊 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期54-62,共9页
离心机振动台模型试验是研究地震液化问题的重要手段,一方面可重现场地地震响应和揭示液化致灾规律,为发展工程设计方法提供依据;另一方面可以作为特定边值问题的标准模型试验数据,验证数值方法与土体本构模型及其参数选取的合理性。介... 离心机振动台模型试验是研究地震液化问题的重要手段,一方面可重现场地地震响应和揭示液化致灾规律,为发展工程设计方法提供依据;另一方面可以作为特定边值问题的标准模型试验数据,验证数值方法与土体本构模型及其参数选取的合理性。介绍了离心机振动台模型试验的试验原理,回顾了离心机振动台模型试验在地震液化领域的主要研究进展。围绕由中国、美国、日本和英国等国家高校与研究所联合开展的国际合作项目“液化试验与分析”(LEAP),重点介绍了若干为提高离心机振动台模型试验可重复性而发展的物理模拟新技术,包括离心机振动台的台面振动控制技术、模型土体弹性波速测试技术和基于图像分析的动态位移监测技术等。最后针对地震液化领域的若干工程和研究需求,探讨了离心机振动台模型试验领域的发展趋势。 展开更多
关键词 地震液化 离心机模型试验 物理模拟 振动台 VELACS LEAP 相似律
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地震作用下散粮楼房仓仓壁动态侧压力分析 被引量:1
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作者 许启铿 张睿良 +3 位作者 刘强 曹利岗 丁永刚 王惠芬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期49-58,共10页
地震作用下贮料对仓壁产生的动态侧压力是影响散粮楼房仓结构安全的一个重要因素。为此,该研究设计制作了缩尺比例为1:25的三层楼房仓试验模型,进行了3条地震波下不同加载等级的振动台试验,分析获得了贮料地震反应特性、仓壁动态侧压力... 地震作用下贮料对仓壁产生的动态侧压力是影响散粮楼房仓结构安全的一个重要因素。为此,该研究设计制作了缩尺比例为1:25的三层楼房仓试验模型,进行了3条地震波下不同加载等级的振动台试验,分析获得了贮料地震反应特性、仓壁动态侧压力变化规律及超压系数,提出了仓壁动态侧压力计算方法。研究表明:不同楼层同一高度处仓壁动态侧压力达到峰值的时间不同步,沿楼房仓高度方向逐步滞后,且其均滞后于对应楼层仓壁加速度峰值时刻;各楼层仓壁动态侧压力逐层增大,每升高一层,增大约29%,且同一楼层的仓壁动态侧压力沿高度逐渐增大,仓壁上部、中部动态侧压力分别是下部的2.5倍、1.4倍;一、二、三层的超压系数最大值依次为2.9、3.4、4.1,且均位于每层仓壁上部位置;通过试验结果验证了所提出的仓壁动态侧压力计算方法的有效性;散粮楼房仓结构抗震设计,应考虑仓壁动态侧压力的影响与不同楼层的差异性。研究成果可为散粮楼房仓的抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 粮食 模型 散粮楼房仓 振动台试验 动态侧压力 超压系数
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基于振动台试验的鱼线固定梅瓶文物响应规律性研究 被引量:1
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作者 杨维国 高雅巍 +3 位作者 王萌 刘佩 葛家琪 邹晓光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期250-260,共11页
为了探索鱼线固定梅瓶文物在实际博物馆的地震响应以及抗震效果,首先选取了典型梅瓶文物,并在三层钢筋混凝土框架结构中开展了24种地震工况的振动台试验,然后建立了上述试验所用梅瓶文物的有限元模型,验证了有限元模型的准确性,最后采... 为了探索鱼线固定梅瓶文物在实际博物馆的地震响应以及抗震效果,首先选取了典型梅瓶文物,并在三层钢筋混凝土框架结构中开展了24种地震工况的振动台试验,然后建立了上述试验所用梅瓶文物的有限元模型,验证了有限元模型的准确性,最后采用增量动力分析法分析了该文物在两种常见直径鱼线保护措施下的运动响应。结果表明:鱼线固定梅瓶文物在地震作用下会产生滑移、摇摆、倾覆以及鱼线断裂等现象;不同楼层下的文物响应差别较大,尤其在大震作用下,高楼层的鱼线固定梅瓶文物易发生倾覆和鱼线断裂破坏,要重视高楼层文物的震前保护措施;在较强的地震作用下,仅依靠增大鱼线直径有时对控制文物的倾覆情况起不到关键性决定作用,需要进一步采取其它措施对文物进行保护。 展开更多
关键词 鱼线固定梅瓶文物 振动台试验 有限元模型 运动响应 增量动力分析
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含建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系振动台模型试验研究 被引量:1
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作者 吴曙光 毛振南 +2 位作者 潘林 薛尚铃 徐革 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第2期11-22,共12页
基于Bockinghamπ定理,对具有建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系开展振动台模型试验,通过分析预应力锚索、建筑桩基的应变以及边坡坡顶加速度,研究支护体系的动力响应规律。结果表明,预应力锚索的应变在地震波加速度达到峰值时达到最... 基于Bockinghamπ定理,对具有建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系开展振动台模型试验,通过分析预应力锚索、建筑桩基的应变以及边坡坡顶加速度,研究支护体系的动力响应规律。结果表明,预应力锚索的应变在地震波加速度达到峰值时达到最大值,且上排锚索受力大于下排锚索,随着地震幅值的增大,最上排锚索锚固段率先发生滑移破坏失去锚固作用;建筑桩基应变最大值点位于滑动面以下一定深度,且远离边坡坡面的建筑桩基受力大于邻近边坡坡面的建筑桩基;坡顶各点峰值加速度随地震波幅值增大整体表现为线性增大,但在Wenchuan-Wolong波(0.55g)和Sin波(0.4g)工况时,各点峰值加速度相对有所下降,随着地震波幅值增大,各点峰值加速度放大系数在汶川波和正弦波作用下并非单调变化,而是表现为先减小后增大波动变化特点。 展开更多
关键词 建筑桩基 顺层岩质边坡 桩锚挡墙 振动台 模型试验
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厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验抽层简化模型设计与分析 被引量:2
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作者 房胜兵 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第5期1-8,共8页
为研究厚板转换全框支剪力墙结构的整体抗震性能,并检验该结构转换厚板的有效性,在重庆大学土木工程学院振动台实验室开展了缩尺模型结构的模拟地震振动台试验,试验对象为某36层车辆段上盖建筑。本文阐述了厚板转换全框支剪力墙结构振... 为研究厚板转换全框支剪力墙结构的整体抗震性能,并检验该结构转换厚板的有效性,在重庆大学土木工程学院振动台实验室开展了缩尺模型结构的模拟地震振动台试验,试验对象为某36层车辆段上盖建筑。本文阐述了厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验中模型的设计过程;介绍了测点布置与加载方案;对比分析了不同抽层简化方案对结构的影响。研究结果表明,对于厚板转换全框支剪力墙结构,抽层后依据刚度与强度等效原则调整构件截面能有效降低简化模型与原型的误差;抽层起始位置应被保证距离试验重点研究楼层不低于3层;连续抽层层数为1层时误差最小,建议选择连续抽层层数为1层。 展开更多
关键词 厚板转换 全框支剪力墙结构 振动台试验 简化模型 抽层
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砂砾土振动体变评价方法与离心机模型试验验证
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作者 夏鹏 周燕国 +1 位作者 刘凯 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期207-211,共5页
2008汶川地震出现了砂砾土大范围液化致灾现象,现场震害调查表明砂砾土场地存在砾石效应影响,现有砂土场地的震后沉降评价方法不适用于砂砾土场地。对此,在“张-社本”振动体变评价方法的基础上进一步发展了考虑砾石含量的砂砾土振动体... 2008汶川地震出现了砂砾土大范围液化致灾现象,现场震害调查表明砂砾土场地存在砾石效应影响,现有砂土场地的震后沉降评价方法不适用于砂砾土场地。对此,在“张-社本”振动体变评价方法的基础上进一步发展了考虑砾石含量的砂砾土振动体变评价方法,然后开展动三轴试验确定评价方法中的相关参数,最后开展3组典型砾石含量的砂砾土地基离心机振动台模型试验对评价方法的可靠性进行验证。试验结果表明,砾石含量越高,振动引起的场地沉降变形越小;砂砾土振动体变评价方法可以较为准确地预测新近沉积砂砾土场地的震后沉降,但对存在地震历史影响的砂砾土场地,本文提出的评价方法较为保守,建议进一步发展考虑地震历史效应的砂砾土振动体变评价方法。 展开更多
关键词 砂砾土 动三轴试验 振动体变 沉降 离心机振动台 模型试验
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大流量斜拉压力输水管桥振动台模型试验研究
16
作者 周敉 冯昭 +1 位作者 张鹏利 秦伟 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2149-2161,共13页
为了研究斜拉输水管桥的抗震性能,以某大跨径多塔斜拉输水管桥为对象,根据相似理论设计缩尺比为1∶20的等代试验模型,开展振动台试验研究.从不同地震波、不同台面输入地面峰值加速度以及空满管工况等多个角度探究斜拉输水管桥地震响应... 为了研究斜拉输水管桥的抗震性能,以某大跨径多塔斜拉输水管桥为对象,根据相似理论设计缩尺比为1∶20的等代试验模型,开展振动台试验研究.从不同地震波、不同台面输入地面峰值加速度以及空满管工况等多个角度探究斜拉输水管桥地震响应与抗震性能.采用试验与数值模拟相结合的方法,系统分析大跨径斜拉输水管桥的抗震性能.结果表明,E1地震下结构保持弹性;E2地震下部分钢筋进入屈服,混凝土出现裂缝但结构整体安全.纵桥向地震输入时,考虑流固耦合效应的满管工况相较于空管工况的地震响应增幅小于仅采用附加质量模拟水体时的响应增幅;横桥向地震输入时的结果相反. 展开更多
关键词 斜拉管桥 振动台试验 抗震性能 缩尺模型 有限元分析
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崩塌危岩体减震消能复合加固结构抗震性能试验研究
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作者 祝介旺 王生勇 +3 位作者 李文乐 吕国靖 张爱社 周广强 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期124-135,共12页
地震区工程建设中崩塌危岩体的加固方式目前主要是锚固和支挡两类结构形式。加固结构与危岩体的连结都采用刚性连结,结构与危岩体之间几乎无变形能力,因此抗震性能较差。在地震作用下,特别是强震作用下极易破坏失效,造成崩塌灾害,在我... 地震区工程建设中崩塌危岩体的加固方式目前主要是锚固和支挡两类结构形式。加固结构与危岩体的连结都采用刚性连结,结构与危岩体之间几乎无变形能力,因此抗震性能较差。在地震作用下,特别是强震作用下极易破坏失效,造成崩塌灾害,在我国西南地震区工程中大量存在此类破坏现象。为解决目前加固结构存在的问题,设计了一种允许地震作用下危岩体能够有限度的变位、可以缓冲危岩体的地震冲击力、具有减震消能功能的崩塌危岩体复合加固结构,结构由锚杆(索)、减震锚头(一级消能)、连梁、支撑桩以及设于连梁与支撑桩之间的作为二级减震消能装置所组成。为验证复合加固结构的功效,除理论分析外,利用振动台进行与同等条件普通锚杆加固结构的物理模型对比试验。试验选用具有地区代表性的不同波形、幅值与频率的地震波作为输入波形。理论分析与试验结果表明:复合加固结构相较于无防护措施的同样崩塌体理论分析,其位移增长速度显著降低,累积位移幅度显著减小;相较于传统锚杆加固结构,所承受的拉力和压力显著减小;峰值加速度放大系数明显降低。证明复合加固结构利用自身的弹塑性变形以及阻尼力,有效抵御由于地震作用在危岩体上产生的动应力,有效转移了危岩体的冲击动能,减震消能作用明显,避免加固结构损坏,从而阻止崩塌灾害的发生,证明复合加固结构能够分层次地削弥小震、中震、大震时产生的地震能峰值。减震消能复合结构为地震区崩塌危岩体的加固提供了一种新的加固方案,对于提升地震区工程中崩塌危岩体的加固技术具有较大的现实意义。 展开更多
关键词 崩塌危岩体 减震消能复合结构 振动台物理模型试验 减震消能器
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空腹混凝土坝振动响应试验研究
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作者 杨贵 陈转转 吴杰鑫 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期234-242,共9页
针对平原地区土层条件较差和地形条件有限的情况,提出一种新型坝——空腹混凝土坝。采用振动台模型试验技术,研究加速度峰值、库水位及防渗墙对该新型坝动力响应的影响。结果表明:(1)在自由场坝基中设置结构可以降低坝基的超孔压响应,... 针对平原地区土层条件较差和地形条件有限的情况,提出一种新型坝——空腹混凝土坝。采用振动台模型试验技术,研究加速度峰值、库水位及防渗墙对该新型坝动力响应的影响。结果表明:(1)在自由场坝基中设置结构可以降低坝基的超孔压响应,削减坝基液化程度。(2)非自由场工况中,加速度峰值的增大加强了坝基的振动幅度,加剧液化程度;坝体上游库水位的存在增加了坝基的有效应力从而降低液化程度;坝基中防渗墙的存在增加了孔压的消散从而降低液化程度。总体来说,加速度峰值对液化程度影响最大,库水位影响次之,防渗墙影响最小。(3)库水位的存在增加了坝体的受力程度导致坝体水平位移响应大于空库工况,防渗墙的存在降低了坝基中的水力梯度导致坝体响应低于无防渗墙工况。但在试验过程中坝体并没出现明显的水平位移变化。 展开更多
关键词 空腹混凝土坝 振动台模型试验 防渗墙 动力响应 砂土液化
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控制饱和度的珊瑚砂振动台液化模型试验研究
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作者 王义德 汪云龙 +2 位作者 刘荟达 张思宇 袁晓铭 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第6期117-124,共8页
为探究珊瑚砂场地的抗液化能力,本研究通过控制饱和度的振动台模型试验,克服一般模型试验中饱和度的模糊状态,对比研究了具有相似饱和度、级配和相对密度的珊瑚砂与石英砂的动态响应和液化行为,探讨了珊瑚砂场地的液化特性。研究结果表... 为探究珊瑚砂场地的抗液化能力,本研究通过控制饱和度的振动台模型试验,克服一般模型试验中饱和度的模糊状态,对比研究了具有相似饱和度、级配和相对密度的珊瑚砂与石英砂的动态响应和液化行为,探讨了珊瑚砂场地的液化特性。研究结果表明:2种材料在相似饱和度条件下均表现为可液化状态,且在抗液化强度上未表现出较显著差异;液化前珊瑚砂的剪切模量显著高于石英砂,若直接套用现行剪切波速液化判别方法,该场地将判别为非液化场地,从而造成珊瑚砂场地使用中的液化风险被忽视;在液化发生后,二者的剪切模量皆趋于0,表明两类场地液化后的震害相似。研究应用室内模型试验证明了珊瑚砂是可液化土,抗液化强度与陆源砂土相近,这与以往震害调查的结果相互印证;研究中所使用的模型饱和制样方法以及饱和度评价方法可为未来的珊瑚土模型试验提供技术参考。 展开更多
关键词 珊瑚砂 振动液化 振动台试验 模型试验 饱和度
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车辆基地上盖全框支剪力墙结构抗震性能振动台试验研究 被引量:3
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作者 马晓飞 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第9期166-174,共9页
为充分研究厚板转换全框支剪力墙结构抗震性能,基于工程实例设计缩尺比例为1/15的抽层模型试件并进行振动台试验。通过对试件输入不同烈度的地震动激励,分析试验现象以研究结构破坏模式,进而根据试验结果探讨该类结构体系动力特性、加... 为充分研究厚板转换全框支剪力墙结构抗震性能,基于工程实例设计缩尺比例为1/15的抽层模型试件并进行振动台试验。通过对试件输入不同烈度的地震动激励,分析试验现象以研究结构破坏模式,进而根据试验结果探讨该类结构体系动力特性、加速度反应、楼层剪力反应及位移反应等地震响应变化规律。研究结果表明:7度(0.10 g)多遇、设防地震工况下结构处于弹性受力状态,7度(0.10 g)罕遇地震工况开始上部塔楼连梁等耗能构件逐渐屈服,结构由弹性受力状态进入弹塑性受力状态,结构自振频率下降明显,7度(0.15 g)及8度(0.20 g)罕遇地震工况下塔楼剪力墙开始屈服,转换厚板性能良好,结构自振频率下降趋于平缓,结构整体破坏机制合理且具有良好抗倒塌能力;同时高阶振型参与结构地震响应,结构顶端鞭梢效应明显;不同地震烈度下结构最大层间位移角均小于规范限值规定,表明结构可实现预定设防性能目标。最后根据试验现象及分析结果提出优化塔楼剪力墙布置、提高塔楼底部加强区剪力墙延性及重视中部、顶部楼层弯剪承载能力等设计建议。 展开更多
关键词 车辆基地 上盖 全框支剪力墙 厚板转换 抽层缩尺模型 振动台试验 抗震性能
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