基于振型参数的装配式桥梁损伤识别研究

利用结构动力特性的振型参数对桥梁进行快速损伤诊断和定位,可以提高结构性能评价与损伤诊断的效率。本文以装配式预应力混凝土T梁为算例,通过定义位移振型和曲率振型的桥梁损伤识别指标进行损伤识别,计算结果表明采用位移振型和曲率振型的方法进行损伤识别和定位效果较好。     

烟囱高振型横风向共振的振害分析及减振设计

以实测 ( 2 1 0m/7 0m)钢筋混凝土烟囱动力特性数据为依据。研究分析指出了发生第 2、第 3阶振型的横风向共振是完全可能的。其计算应列入国家标准“烟囱设计规范”。     

基于振型遴选与振型构造的空间网格结构动力分析方法

分析总结了传统振型叠加方法应用于空间网格结构动力反应分析难以适用的原因,结合结构固有振型与高效动力分析的LDR振型,提出一种基于振型遴选与振型构造的动力反应分析算法。采用Matlab进行编程,并对两个典型空间网格结构进行数值模拟分析。通过数值结果比较,验证该方法的正确性、有效性及其计算效率。     

从能量分布的角度浅议空间结构的振型分析

从能量分布的角度入手，通过对各个方向的振动能量分布的量化计算，得到各个方向的振动方向因子，为判断结构振型的优劣好坏提供了理论依据。     

复振型叠加方法合理振型数量的确定

针对适用于非经典阻尼体系的复振型叠加方法,基于理论推导,得到了评价振型贡献程度的复振型质量参与系数,并给出了两种等效的表达形式,可作为评估非经典阻尼系统所需振型数量的一种方法。同时,根据复振型退化为实振型的条件(即实部与虚部成比例关系),论证了实、复振型质量参与系数法的统一性。实、复振型质量参与系数基于相同的原理和假定,具有相同的物理意义,易于工程设计人员掌握和使用。采用典型的减隔震系统数值算例和安装黏滞阻尼器的9层钢结构Benchmark模型对复振型质量参与系数方法进行了验证,结果表明该方法能够有效估计所需振型数量。但是由于实、复振型质量参与系数法是基于基底剪力推导而得到,当用于评估加速度响应所需振型时,其数量往往偏小。     

阻尼减振结构的动态优化

解决了多层阻尼减振结构中参数之间互为耦连的难题，研究了粘弹性阻尼材料的温度－频率动态特性，并把其特性曲线拟合成方程，建立了结构的优化模型，最后以大型推土机用橡胶减振器为例进行了优化设计。     

QTZ4608塔式起重机塔身固有频率和振型分析

本文以QTZ4608塔机塔身为分析对象，以有限元动态理论为依据，建立了QTZ4608塔机塔身模型，进行了固有频率和振型分析，得到了塔身固有频率和振型，为塔机动力特性修改提供了依据。     

钢结构人行过街桥的减振控制设计

就目前建成的大跨度钢箱梁天桥在设计和使用中的振动感问题,提出了从研究结构自身动力特征出发,应用消能减震技术,采取结构控制的方法解决大跨度钢箱梁天桥在人行荷载下的振动问题的观点。引用工程实例介绍了将阻尼器安装在天桥结构上组成结构控制体系,通过提供附加阻尼减小结构振动的设计方法,说明了结构控制方法在实际工程中应用的可行性。     

巨型框架多功能减振结构的参数优化

巨型框架多功能减振结构体系具有调频质量减振、基础隔震和阻尼耗能减振等多种减振功能。本文作者研究了巨型框架多功能减振结构的参数优化问题。在结构布置方案确定的情况下,影响主、次框架减振效果的主要因素是调谐比和隔震层的阻尼比。针对调谐比和阻尼比的参数优化问题,提出了分步优化方法。第一步,对隔震次框架的自振频率进行优化;第二步,对不满足约束条件的情况,调整隔震层的阻尼比,以达到满足优化目标和约束条件的要求。对白噪声作用下所得到的优化方案的时程分析表明,时程分析结果与优化结果是一致的。     

基于振型加速度法的桁架结构拓扑优化设计

基于振型加速度法和全局收敛的移动渐近线法(GCMMA)求解结构动力响应及其灵敏度,建立了以结构材料用量最小为目标,指定自由度位移和杆件应力的均方差为约束的拓扑数学模型,最后以一桁架结构的优化算例验证了所提方法的有效性。     

基于振型的工程结构概念设计

结构概念设计从整体上指导结构的外形尺寸和各杆件之间相对刚度的比例,决定了结构在外界荷载作用下的整体效应。任何对结构的作用都会以位移的形式予以表现,通过位移,可建立内力和应力的方程式,反应结构的受力状态,判断结构的承载力。结构频率和振型是结构的固有特性,频率反映了结构整体刚度和质量的相对关系,振型表征了结构在外界荷载作用下最易发生变形的状态及先后顺序,任何作用效应都能以振型为空间坐标基进行展开。通过基于振型的位移展开,并利用振型方向因子为定量化指标,可清楚了解不同方向上的位移效应及所占比重,这样定量化后有利于设计者提高对结构有利的作用效应,降低不利的作用效应,加强不利振型杆件的构造设计。因此,对结构振型分析,可从整体本质上把握结构的力学性能,更好地指导结构概念设计和构造设计。     

基于能量平衡的位移自适应多模态Pushover分析方法

为克服传统Pushover方法的局限性,提出了基于能量平衡的位移自适应多模态Pushover方法。这种方法结合了能量平衡方法和位移自适应Pushover方法,对所考虑的各个振型分别进行Pushover分析,然后将所得各个模态性能点处对应的各向性能指标按SRSS组合规则进行组合。这种方法可以考虑高阶振型影响以及结构屈服以后侧向力分布的变化,同时也避免了传统基于位移自适应Pushover方法无法反映高阶振型影响以及Pushover分析中侧向力折返问题。为验证所提出方法的预测效果,选取3个高层钢框架作为案例,将基于能量平衡的位移自适应多模态Pushover与传统基于模态Pushover分析方法及弹塑性动力时程分析的计算结果进行对比,结果表明:提出的方法能够很好地预测高层钢框架结构的楼层位移和层间位移角。     

基于非线性振型叠加法的框架动力分析

简要总结了基于拟力法的动力非线性分析方法的研究进展,介绍了非线性振型叠加法中由于材料非线性导致的结构运动方程耦合的解耦过程。并以一个六层钢框架为算例进行了动力非线性响应分析,结果表明,非线性振型叠加法与有限元法的非线性动力响应结果吻合很好,证实了非线性振型叠加法在钢框架结构非线性动力分析中的准确性与有效性。     

基于能量的非堆积型多颗粒阻尼器减振机理分析

为进一步研究非堆积型多颗粒阻尼器(NPPD)减振机理,从能量角度基于等效连体惯容质量模型(DIMEM)对NPPD依次进行物理参数对应减振机理分析及振动控制过程中能量变化规律分析。首先对DIMEM模型进行简介,重点陈述DIMEM模型的建立、DIMEM-单自由度结构运动微分方程及试验验证。在此基础上,定义周期耗能指标及周期动量交换指标,并据此进行物理参数影响机理分析。最后,基于DIMEM模型依次进行自由振动、共振简谐激励及地震作用下减振效果分析,并重点对系统运动过程中能量变化规律及耗能占比进行讨论。结果表明多颗粒阻尼器减振效果变化规律受耗能及动量交换综合影响,单纯依靠耗能机理较难对NPPD减振效果变化规律进行解释。振动控制过程中系统能量主要通过颗粒之间相互作用进行耗散。基于DIMEM模型的NPPD减振机理及减振效果分析对于进一步认识颗粒阻尼器及颗粒阻尼器优化具有重要研究意义。     

钢筋混凝土高烟囱动力特性测试和第Ⅱ振型横向共振

本文介绍了210m高的钢筋混凝土烟囱动力特性的测试成果和横向共振的研究，并且以实测数据首次提出了钢筋混凝土高烟囱发生第Ⅱ振型模向共振的可能性，还就高振型横向共振的风洞实验和烟囱规范的修订提出了建议。     

橡胶混凝土整体道床减振性能分析

城市轨道交通的减振设计中,除常用的降低刚度外,还可以通过增加阻尼耗散能量的方法进行吸振处理,但相关研究较少。本文提出一种新型的低成本减振措施--橡胶混凝土基础隔振轨道,通过耗散振动能量达到减振目的。采用三维动力有限元模型,施加模拟振动荷载,分析了马蹄形隧道及盾构隧道中,橡胶混凝土整体道床的动力特性及减振效果。研究结果表明：对于同一种隧道结构,两种道床型式下各拾振点的1/3倍频程频谱变化规律基本一致|橡胶混凝土整体道床系统的加速度级均小于普通整体道床系统的加速度级,20Hz以下频段的减振效果更加明显,这对于轨道交通低频振动控制具有十分重要的意义。     

结构抗震计算中关于主振型出现在高阶振型问题的探讨

在较为复杂的、刚度不均匀的结构抗震计算中 ,对主振型出现在高阶振型的现象进行了分析探讨     

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系振动台试验研究

本文进行了一幢多功能减振巨型框架模型和一幢普通巨型框架模型的振动台对比试验。试验结果表明,多功能减振巨型框架结构在减小结构地震反应方面效果非常明显。     

基于振型变化的框架结构破损评估

针对常规的基于特征值变化进行结构破损评估方法的不足，提出了基于振型变化进行框架结构破损评估的方法。通过计算模拟，对此方法的适用性和有效性进行了讨论，初步证实了该方法的可行性。