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题名木构古建筑摇摆类比模型震能辅助动态复位研究
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作者
刘英棨
李航
汪威
梁枫
张锡成
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机构
武汉理工大学交通与物流工程学院
中铁大桥院桥梁绿色与智能建造全国重点实验室
香港大学工学院
西安建筑科技大学土木工程学院
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出处
《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2024年第5期762-772,共11页
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基金
科技部重点研发计划(2023YFC3806800)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(233102006)。
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文摘
木构古建筑结构体系复杂,其立柱设置受“侧脚”与“生起”构造要求制约,地震作用下将触发同层柱群摇摆行为,从而在各层楼板间形成双向缓坡滑移结构体系,抵御地震侵袭.为探究中国木构古建筑在地震作用下的耦合滑移响应,利用W型界面滑块建立双向缓坡滑移结构体系类比“理论”模型,设置滑动面库仑摩擦系数表征体系滑动阻尼,选取40条近场水平地震波,并依据峰值地震加速度(PGA)数值及其时刻划分地震波“峰时”及“峰后”阶段参数,运用刚体运动学数值积分提高实时滑移计算精度,开展类比模型多参数动力滑移时程响应分析.研究结果表明:各类型近场水平地震作用下,具有3°缓坡和0.05界面摩擦系数的类比模型的最大相对滑移均发生在相应地震的“峰时”阶段,且幅值均小于对应地震峰值位移(PGD)幅值的2倍,并且PDG对低摩擦类比模型地震耦合滑移行为影响显著;各地震“峰后”残余能量可有效辅助缓坡刚体滑块动态复位,3~5°W型缓坡搭配0.03~0.06界面摩擦系数时效果最佳.
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关键词
刚体动力模型
韧性摇摆体系
滑移时程响应
木构古建筑
动态复位
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Keywords
rigid body dynamics
rocking system
sliding history
ancient timber structures
resetting behavior
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分类号
TU366.2
[建筑科学—结构工程]
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题名自复位摇摆双柱式桥墩抗震能力数值仿真分析
被引量:2
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作者
贾俊峰
边嘉琛
白玉磊
魏博
顾冉星
周述美
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机构
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
中国建筑第八工程局有限公司
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期89-97,122,共10页
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基金
国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2019YFE0119800)
国家自然科学基金(51778024)
北京市自然科学基金(8202002)。
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文摘
自复位摇摆桥墩是震后功能可恢复桥梁的重要结构形式。为研究不同设计参数对自复位摇摆双柱式桥墩抗震性能的影响,以我国首座自复位摇摆桥梁(跨京台高速洪士庄桥)为研究对象,推导了自复位摇摆双柱式桥墩的承载力计算公式;采用ABAQUS有限元软件建立自复位摇摆双柱式桥墩数值仿真模型,基于前期完成的拟静力试验结果验证模型的准确性。考虑预应力筋初始张拉力、耗能部件截面积、预应力筋配筋率等设计参数,分析了其对自复位摇摆双柱式桥墩抗震能力的影响规律。研究结果表明:预应力筋初始张拉力和配筋率增加,桥墩最大抗侧承载力增大,残余位移减小,耗能能力无明显变化;耗能部件截面积增加,桥墩最大承载力、残余位移以及耗能能力均有明显增大。参数分析表明自复位摇摆桥墩可同时具有良好的耗能能力和较小的残余位移,桥墩最大偏移率达4%时残余偏移率为0.56%,此时预应力筋配筋率为0.26%,初始张拉控制应力为极限强度的0.4倍,耗能部件对墩柱水平承载力贡献率为44.4%。研究成果可为自复位摇摆双柱式桥墩抗震能力设计和评估提供参考。
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关键词
桥梁工程
自复位摇摆桥墩
数值模拟
抗震性能
参数化分析
力学行为
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Keywords
bridge engineering
self-resetting swing pier
numerical simulation
aseismic performance
parametric analysis
mechanical behavior
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分类号
TU378.3
[建筑科学—结构工程]
U443.22
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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