一种钢筋-沥青复合隔震层的性能

针对广大农村民居低矮房屋抗震能力普遍不足的现状,根据结构隔震理论,提出了一种廉价、施工简便的钢筋-沥青复合隔震层.并以刚体质量块代替刚度较大的砌体建筑物,进行了振动台的模拟试验.结果表明,在不同加速度幅值地震波输入下,由于隔震层吸收了大部分的地震能量,质量块顶部加速度衰减40%～60%,具有较好的减震效果;在加速度幅值为0.30g以下时,隔震层钢筋处于弹性工作状态,在振后能自动复位,并能较好的满足"小震不倒"要求.加速度衰减系数βα随台面输入加速度峰值的增大而整体上呈增大趋势,隔震层上梁和下梁之间的相对位移随台面加速度幅值的增大而增加.     

PBL剪力键静载力学性能推出试验研究

通过7组21个PBL剪力键(开孔钢板连接件)试件的推出试验,研究PBL剪力键的弹性承载力、极限承载力、滑移量及延性系数等静载力学性能。运用推出试验的非线性有限元仿真分析,研究PBL剪力键的传力和破坏过程。结果表明:PBL剪力键的极限承载力高,延性系数大;按照荷载-滑移曲线及内部应力状态,PBL剪力键的破坏过程可分为线性阶段、弹性阶段及塑性阶段;弹性阶段之前承载力主要由孔洞内混凝土提供,弹性阶段之后承载力主要由贯穿钢筋提供。由于PBL剪力键的力学性能指标尚无明确的定义和标准化的推出试验方法,使得各试验者得到的PBL剪力键承载力回归公式没有普适性。为使PBL键得到更广泛的应用,应尽快规范PBL键推出试验方法。     

钢筋混凝土摩擦阻尼器在 隔震层中的应用

针对基础隔震时隔震层水平相对位移较大的问题,提出一种钢筋混凝土摩擦阻尼器,并与钢筋沥青隔震墩组合成一种全新的复合隔震层。为研究钢筋混凝土摩擦阻尼器对上部结构动力响应的影响,对有无摩擦阻尼器2种情况下上部结构加速度峰值和隔震层最大水平相对位移进行振动台试验对比。研究结果表明:不同烈度地震波下弹簧合理压缩量不同,在台面输入加速度峰值为0.3g时弹簧合理压缩量为25 mm左右,复合隔震层隔震时上部结构加速度峰值最大可衰减66%,较隔震墩单独隔震时可使隔震层相对位移衰减40%以上。表明钢筋混凝土摩擦阻尼器使上部结构加速度衰减的同时有效降低了隔震层的相对位移,能够较为全面地降低结构的动力响应。     

高铁隔震桥梁模拟地震振动台试验研究

为研究高速铁路桥梁采用摩擦摆支座后的减隔震性能,对一跨典型32.5 m高铁简支梁桥进行了试验。依据经典力学原理推导双凹面摩擦摆支座的水平力-位移滞回模型并分析其力学性能参数,设计制作了符合高铁隔震桥梁要求的隔震支座。隔震支座的低周反复加载试验显示:双折线滞回模型能有效模拟双凹面摩擦摆支座的本构关系。设计缩尺比1∶13的高铁隔震桥梁模型,并选用2条地震动记录进行模拟地震振动台试验。试验中测量了不同抗震设防烈度地震作用下模型结构振动台试验的响应,包括主梁和墩顶的加速度、位移,摩擦摆支座的剪切变形,墩底钢筋和混凝土的应变。试验结果表明:双凹面摩擦摆支座能够有效消耗地震能量,减小桥梁的动力响应,且地震强度越大隔震桥梁模型的减震效果越好。     

基于振动台的钢筋-沥青隔震层能量平衡分析

根据能量法原理,列出钢筋-沥青复合隔震层在整个地震过程中的能量平衡等式;结合不同隔震层高度、不同地震波输入和不同加速度输入下钢筋-沥青复合隔震层的振动台试验数据,从总输入能、变形能、动能与阻尼耗能几个方面对隔震层试件进行能量平衡分析,绘制试验过程中的能量时程曲线。研究结果表明：相同高度和加速度输入条件下,阻尼耗能和塑性变形能随加速度的增加呈非线性增大;阻尼耗能在振动台试验中占总输入能量的60%-70%,对结构耗能起主导作用,说明钢筋-沥青复合隔震层具有较好的耗能特性;同时误差分析表明,该能量分析方法可行。     

铅芯橡胶桥梁隔震支座屈服比的优化及设计应用

运用有限元软件SAP2000,建立不同未隔震桥梁自振周期,铅芯橡胶隔震支座弹性周期、非弹性周期和隔震屈服比的198个单自由度隔震桥梁模型,进行非线性地震能量反应分析,研究铅芯橡胶隔震支座屈服比与其耗能比的关系以及不同地震水平下的优化屈服比。研究表明,隔震支座优化屈服比随着地震动水平的增强而增大,但增大趋势逐渐减缓;以ElCentro波作为激励得到的优化屈服比拟合公式对不同地震波具有较好的适用性;将基于最大限度耗能确定的隔震支座优化屈服比应用到桥梁隔震的两阶段设计中,即保证了桥梁在正常条件下的使用,又保证了在较大地震荷载作用下,隔震支座最大限度地发挥耗能减震作用。     

新型客站随机地震响应的控制策略

高速铁路建造过程中出现的新型客站往往以房桥合一为特征,其综合了房屋建筑和桥梁结构二者的特点,抗震与减震设计必然不同于一般结构物。本文首先建立在新型客站中设置层间隔震和混合减震控制的基本模型,并基于随机地震输入和虚拟激励法推导高效计算表达式。在此理论基础上,研究层间隔震技术的减震效果和工作机理,指明层间隔震存在的缺陷。继而针对层间隔震的不足,在房桥合一客站中引入混合减震控制策略,其在层间隔震基础上通过设置连接阻尼器实现减小桥梁位移和避免梁体碰撞的目的,深入研究层间隔震与连接阻尼器的工作机理,提出混合减震策略的优化设计方法。研究表明:层间隔震与混合控制策略在房桥合一新型客站随机地震响应控制中是可行且有效的。     

高速铁路简支梁钢阻尼减隔震支座设计与试验研究

基于减震、隔震原理,通过在球型钢支座上加装软钢屈服器类型的减震榫阻尼元件,研发一种适用于高烈度区高速铁路简支梁的钢阻尼减隔震支座。支座具有结构简单、物理模型明确、减隔震及耐久性能优异、能适应减震大位移要求、方便震后更换等特点。试验结果表明：支座竖向变形、摩擦系数和剪力销破断力实测值小于设计值,符合铁道行业标准和设计要求;支座滞回曲线形状较饱满,塑性变形能力很强,在多次循环荷载作用下仍具有良好耗能能力;支座减震率随地震强度增加而增大,完全能满足桥梁在罕遇地震工况下的减隔震性能要求。结合工程实例进行计算分析,结果表明支座减隔震效果明显,与振动台试验结论基本一致。     

TPZ/48钢箱梁式架桥机施工状态下屈曲稳定性研究

采用有限元软件ANSYS建立某大跨度钢箱梁式架桥机在浇筑施工状态下弹塑性有限元模型。基于非线性屈曲理论,采用位移控制的弧长法加载跟踪结构平衡路径,对含初始几何缺陷的架桥机结构进行非线性屈曲分析。通过对失稳特征点的荷载—位移曲线分析,确定该型架桥机施工状态下的极限承载力、局部稳定和整体稳定的安全系数。架桥机的极限承载力为3 755t,大于设计施工荷载1 600t,整体稳定安全系数为2.35,但局部稳定安全系数仅为1.32;失稳位置发生在支座以及跨中的底板、横隔板、腹板等处。由非线性屈曲分析结果与特征值屈曲分析结果的对比分析得到:对于复杂结构,由于结构内局部发生屈曲后荷载会发生转移,其结构并未失去整体承载能力,因此由非线性屈曲分析得到的临界载荷可能大于由特征值屈曲分析得到的临界载荷。     

高速铁路钢混连续梁桥弹性约束体系抗震性能研究

以一座高速铁路大跨度钢混连续梁桥为工程背景,介绍了弹性约束体系及设计参数取值方法,从动力特性、桥墩剪力、墩顶位移等方面对比分析了弹性约束体系、连续约束体系的地震响应,探究弹性约束体系纵向抗震性能。结果表明：与连续约束体系相比,弹性约束体系显著延长了桥梁结构自振周期,且多个主墩协同受力;弹性约束体系有效减小了桥墩纵向剪力和墩顶水平位移,设计、罕遇地震工况下桥墩纵向剪力减震率分别为61.26%、40.56%;罕遇地震工况下,弹性约束多功能支座位移达到弹性位移设计值,纵向水平力由纵向限位装置、弹性约束装置共同承担。弹性约束体系具有良好的纵向减震性能,设计地震、罕遇地震工况下桥墩纵向剪力平均减震率分别为60%、43%。     

基于连续弹性地基梁的轨枕静力响应研究

研究目的：针对轨枕结构形式与刚度的差异，采用轨枕静力响应的分析方法，分析轨枕弹性模量对轨道响应的影响。 研究方法：基于Winkler假定，采用连续弹性基础梁法，建立轨枕静态响应的计算方法，以轨枕刚度为影响变量，考察轨枕刚度变化时，对轨枕静态响应量，如位移，转角、弯矩和剪力等的影响。 研究结果：建立了轨枕结构静态响应分析的方法，得出了轨枕响应量的分布曲线及不同轨枕刚度对轨枕响应的影响。 研究结论：建立的轨枕静态相应分析方法能够有效地分析弹性基础上的轨枕静力响应。在弹性基础上，随着轨枕弹性模量的增加，轨枕的静态响应变化有所增强。     

橡胶弹性车轮的发展与应用

介绍了橡胶弹性车轮的产生、发展和应用情况及几种国外橡胶弹性车轮和国内橡胶弹性车轮的研究开发试验情况。分析了橡胶弹性车轮减振、降噪和减少轮轨磨耗的几大特点，指出其具有广阔的发展前景。     

高速列车用高性能纳米复合弹性结构材料

分析了使用弹性结构材料对高速列车提高安全性、舒适性和降低噪音污染的重要意义,通过对现有橡胶纳米复合材料的成果综述,并结合实际研究结果,阐明了纳米复合技术是实现弹性结构材料高性能化的有效途径之一。     

轴箱橡胶定位器的刚度计算

针对目前广泛使用的新型轴箱橡胶定位器，根据材料力学原理，推导了垂向、横向、纵向三向刚度的计算公式，并给出了改变三向刚度比例的方法，为进行橡胶弹性元件的常规计算作了有意义的探索。     

弹性支座的结构及特性分析

介绍了弹性支座的基本结构和工作原理,分析论证了弹性支座的有关技术特性和对接触网受流质量的改善,并对其国产化研制的可能和进展情况作了说明,有望推广应用。     

基于弹性半空间地基模型的冲刷对桥墩稳定性的影响分析

围绕着湘黔铁路线上的资水大桥受冲刷后的稳定性展开研究，从基底被冲刷淘空后引起的墩台地基不均匀沉降入手，应用弹性半空间地基模型和Matlab编制的计算程序分析计算了基底不同冲刷淘空面积对桥墩墩顶弹性水平位移和基底压应力的影响，从而得到了在不同冲刷程度下桥梁的整体稳定情况。根据计算结果，用最小二乘曲线拟合法找出了影响曲线表达式并绘出了图形。此外，还将该方法分析计算得到的数据与有限元方法分析得到的数据进行了比较，两种分析方法所得的结论相互验证。     

弹条Ⅲ型扣件性能测试与分析

以实验室数据为依据 ,研究弹条Ⅲ型扣件的性能及扣件节点的特性 ,并分析诸多影响扣件正常使用的因素 ,同时 ,为检算轨道受力及稳定提供重要参数。     

连续-现浇-金属弹簧隔振器式浮置板道床施工研究

本文通过对深圳地铁一期工程单洞双线马蹄形隧道内 ,连续 -现浇 -金属弹簧隔振器式浮置板道床施工工艺的阐述 ,同时综合国内外地铁浮置板式道床施工工艺特点 ,总结了一些经验和认识 ,以供类似工程施工借鉴。     

弹性支座施工技术探讨

介绍了弹性支座的结构及工作原理,重点分析了弹性支座的施工测量、选型、安装、调整等施工技术及方法。     

高速动车组用弹性结构制动闸片的研制

通过对制动闸片配方设计和结构优化,研制出新型弹性结构制动闸片,并测试了其物理力学性能和摩擦磨损性能。试验结果表明:该制动闸片平均摩擦因数高,力学性能良好,安全可靠性较高,使用寿命长,可满足300km/h动车组的摩擦磨损制动性能要求。