弹性滑移支座力学性能的试验研究

介绍了弹性滑移支座的原理、构造和特点;通过对其在不同工况下的性能试验,研究了竖向荷载、位移幅值以及加载频率对弹性滑移支座力学性能的影响,并给出了试验值与理论计算值之间的对比。研究结果表明:弹性滑移支座具有良好的工作性能,滞回曲线饱满,耗能能力强;竖向荷载和加载频率对弹性滑移支座的力学性能有一定的影响,而位移幅值对其影响较小;弹性滑移支座的恢复力模型,可以用考虑速度的指数摩擦力模型来描述,并且模拟得较为准确。     

一种新型超弹性SMA-叠层橡胶复合隔震支座

提出了一种新型超弹性形状记忆合金(SMA)-叠层橡胶复合隔震支座,即在普通叠层橡胶垫四周呈交叉状对称布置了两组超弹性SMA丝(预应变SMA丝和未预应变SMA丝)。分析了复合支座的工作原理,建立了其力学模型。在假定SMA丝总用量恒定情况下,计算比较了未预应变SMA丝与预应变SMA丝的面积(数量)对复合支座滞回性能的影响,结果表明:预应变SMA丝可明显提高支座的耗能力和阻尼系数,未预应变SMA丝可赋予支座很好的大变形恢复能力,二者结合可改善叠层橡胶支座的力学性能。     

海蚀环境下考虑摩擦滑移的桥梁板式橡胶支座老化剪切性能研究∗

板式橡胶支座作为海蚀环境中桥梁结构体系中的重要支撑构件,其摩擦滑移与橡胶老化会影响桥梁结构整体的抗震性能。为了探究海蚀环境下考虑摩擦滑移的桥梁板式橡胶支座老化剪切性能,开展了板式橡胶支座的摩擦滑移试验,并采用有限元方法,分析了橡胶老化对各形状系数的板式橡胶支座的剪切性能和摩擦滑移的影响。 结果表明：①支座的摩擦滑移起始位移随着老化时间的增长和形状系数的增大而不断变大;②随着老化时间的增加,支座通过摩擦滑移消耗的能量也会逐渐增多;③支座的等效黏滞阻尼比随着老化时间和形状系数的增加而变大。海蚀环境会加速板式橡胶支座的老化并影响其剪切性能,因此在海蚀较为严重的地区进行桥梁抗震设计时应考虑支座摩擦滑移及老化对桥梁地震动力响应的影响。     

采用辅助体系法研究桥梁不同支座的传递关系

研究桥梁的传递关系一般是通过初参数法来求解的。辅助体系法是不同于初参数法的另一种方法,它利用一端固定一端自由的一种辅助体系来研究杆件两端的关系,通过对桥梁不同类型支座的研究,分析不同支座的力学性能。采用辅助体系法分别推导了弹性支座、刚性铰支座和刚性固定支座的传递矩阵,并将其与梁、墩结合在一起构成整个桥梁的传递关系。编制了相应的MATLAB程序,并进行了实例计算。实例计算表明,辅助体系传递矩阵法正确有效,对于支座传递关系的计算简便、实用,可用于桥梁结构的初步设计和最终校核。     

设置抗拔型三重摩擦摆隔震支座框架结构地震响应分析

抗拔型三重摩擦摆隔震支座是一种新型隔震支座。以框架结构为例,利用ANSYS软件建立了6层和10层普通抗震结构和带该支座的基础隔震结构模型;通过模态分析,得到了结构的自振周期;通过地震响应分析,提取了6层框架隔震层和顶层的位移、加速度和剪力时程曲线,并提取了不同层数不同结构类型的各层间位移、加速度幅值。结果表明:与抗震结构相比,基础隔震结构周期显著增大;隔震结构的变形主要集中在隔震层,隔震层以上的结构基本为整体平动,结构的地震位移反应得到了有效的减小;采用抗拔型三重摩擦摆隔震支座能降低结构地震加速度反应;设置抗拔型三重摩擦摆隔震支座的多层数隔震结构的能量衰减不如低层数的隔震结构迅速。     

基于纳米压痕技术的页岩土MICP结石体微观力学特性研究

目前对于微生物诱导碳酸盐沉淀技术(MICP)土体加固技术的研究大多数集中在宏观力学性能上,对微观力学特性的研究较少。为了探究页岩土 MICP 结石体的微观力学特性,在不同峰值荷载下对页岩土 MICP 结石体进行纳米压痕测试,并基于能量法中弹性参数计算模型及塑性断裂力学理论计算页岩土 MICP 结石体中胶结体区域及土颗粒区域的硬度、弹性模量和断裂韧度。结合激光显微镜及 X 射线衍射试验,探讨测点处碳酸钙胶结体状态及矿物组分对页岩土 MICP 结石体各相材料微观力学特性的影响,建立页岩土 MICP 结石体弹性模量、硬度及断裂韧度三者之间的线性关系。结果表明,利用纳米压痕技术测试页岩土 MICP 结石体材料的弹性模量、硬度及断裂韧度具备可行性。由于 MICP 技术诱导生成的方解石晶体质地不均匀,导致页岩土 MICP 结石体中胶结体的弹性模量、硬度及断裂韧度存在较大离散性。矿物组分中石英矿物的存在能够强化页岩土颗粒的微观力学特性,使部分页岩土颗粒的力学参数提高。各区域的断裂韧度变化趋势与弹性模量、硬度相同,三者之间具有简单线性关系。 纳米压痕技术打破了常规力学试验对试样尺寸的限制,为测定页岩土 MICP 结石体的细观力学参数提供借鉴。     

基于累积Logistic模型的行人交通事故严重程度分析及对策研究

为了准确分析影响行人交通事故严重程度的各项因素,引入累积Logistic模型研究人、车、路、环境及事故特征与行人事故严重程度之间的关系.以美国北卡罗来纳州夏洛特市2016年的行人交通事故数据为样本,通过聚类压缩、共线性检验和预测力分析,从人、车、路、环境及事故特征5个方面选取16个因素作为自变量,事故严重程度作为因变量,构建行人交通事故严重程度预测模型来分析仅财产损失事故、受伤事故和死亡事故的影响因素,并引入弹性分析量化各显著因素的影响程度,检验结果显示模型拟合良好.结果表明,在0.05的显著性水平下,事故形式、事故发生时段、车辆类型、照明条件、行人年龄段、行人饮酒情况6个因素与事故严重程度显著相关.最后针对性地提出了行人事故预防对策.研究结果有助于交通管理者采取合理的策略来降低行人交通事故严重程度.     

基于弹性理念的城市用地开发战略研究——以上海市宝山区为例

随着市场机制的不断完善,城市土地利用的不确定性需要在战略定位上具备更大的弹性以适应市场的发展。基于弹性理念,在对城市用地开发条件进行辨识的基础上,对土地开发的需求进行了弹性预测,依据人口极限计算出土地弹性需求值域的上下限,确定弹性范围,提出适应社会经济发展需要的用地开发战略目标,并找到将其变为现实的正确途径。在结构上从城市用地开发战略目标的确定、城市用地发展方向的定位以及城市用地模式的选择3个方面,对城市用地开发的战略研究做了深入分析。同时,引入新的思想和方法以及多学科多视角,定性与定量相结合来制定城市用地开发的战略目标。最后,利用上海市宝山区作为实例,对基于弹性理念的城市用地开发战略的研究做了实证分析。     

机器人在人机交互过程中的安全性研究进展

为全面准确地掌握人机交互作业过程中人与机器人在安全性方面的研究进展,把提高机器人安全性的策略归纳为3种方法,分别称为事前预防主动控制、关节柔顺设计和用黏弹性材料包裹连杆,阐述了每种方法评价机器人安全性的主要性能指标。通过对比各种实现方法的设计思想和结构组成方案,总结出各种方法的优缺点和存在的主要问题。事前控制的关键在于信息的全面性和控制的实时性;事后控制方法的主要问题则只能在一定程度上减缓撞击的伤害程度,而无法从根本上保证人的安全性。结果表明,到目前为止仅靠单一手段和方法还不能彻底解决机器人安全性问题,要多种手段相结合,高度重视影响安全性的主客观因素,把提高机器人安全性的理念贯穿于机器人设计的各个环节。