水电站地下厂房楼板结构设计对振动特性的影响规律

以某大型水电站为工程实例,为研究板梁结构、等方量厚板结构和等静力刚度厚板结构三种形 式楼板结构振动特性的差异,建立地下厂房三维有限元模型进行不同楼板结构动力特性的对比分析。 结果表明:在机组动荷载作用下,不同形式楼板结构的动力响应差别并不明显;在脉动水压力作用下,当 荷载频率接近楼板低阶自振频率时,板梁结构振幅较小,有一定优越性,但从总体上评价,特别是在高频 区域,厚板结构的振幅更小,抗振性能更好。     

水电站厂房结构梁板柱系统动力特性研究

为研究厂房不同楼板结构型式和立柱布置条件下梁板柱系统振动特性的差异,结合泸定水电站地面厂房的实际建立三维有限元模型,对梁板和厚板两种结构型式的自振特性和机组振动荷载下的振幅进行了研究。结果表明,在保证混凝土方量一致的前提下,梁板结构的自振频率略高于厚板结构。随着楼板厚度的增大或者立柱个数和截面尺寸的增加,楼板自振频率逐渐提高,机组动荷载作用下的结构振幅有所减小。但当楼板厚度达到一定值时,其自振频率的增加幅度和结构振幅的降低幅度越来越小。相对而言,增加立柱个数和截面尺寸比增加楼板厚度对楼板抗振更为有利,但有可能带来厂房布置上的困难。因此,实际工程中应综合考虑厂房结构混凝土方量、施工难度和结构布置等因素选择具体的楼板结构型式和立柱布置方案。     

裂纹梁固有频率近似计算方法

损伤裂纹会导致结构局部刚度减小,降低结构自振频率。在结构自振频率的计算中,采用理论或数值分析方法得到的结构刚度系数均不能根据裂纹的状态而变化,无法很好地考虑裂缝张开闭合状态对结构固有频率的影响。基于接触非线性理论,提出呼吸裂纹梁固有频率近似计算法。通过对裂缝悬臂梁在受激振力后的自由振动分析,得到考虑接触非线性的呼吸裂纹梁的动力响应,再通过快速傅里叶变换,得到裂缝梁的频响函数,进一步由频率位移关系确定呼吸裂纹梁的固有频率。实例计算表明,采用考虑接触非线性的动力识别方法确定非线性梁的固有频率具有一定的可行性,能够保证一定的精度。     

水电站地下厂房机墩结构动力特性分析中几点问题探讨

为了研究《水电站厂房设计规范》中圆筒式机墩动力计算的简化算法对机墩动力特性的影响,本文结合某大型水电站地下厂房,从空间特性、模型范围、荷载加载方式方面探讨其对机墩动力特性的影响。计算结果表明:结构空间特性对机墩动力特性的影响很大;局部结构对机墩动力特性有影响,不同围岩范围下机墩水平向振幅基本为恒值,垂直振幅有变化,当围岩范围取至9倍时,垂直振幅计算结果更准确;径向动荷载不同加载方式对机墩水平向振幅影响较大。     

新疆头屯河流域饱和砂砾土动力参数试验研究

砂砾土在新疆地区分布广泛, 由于其具有良好的工程特性, 在工程建设中得到广泛的应用。为分析其在复杂 应力状态下的动力特性, 通过对砂砾土进行室内动三轴试验, 主要分析不同振动频率、 固结压力和固结应力比对砂 砾土动力参数的影响规律。试验结果表明, 根据试验的结果 E d - E d 关系曲线可以分为 3 个阶段: 水平阶段、 快速减 小阶段、 平缓阶段; 不同的振动频率对 E d - E d 的关系曲线影响很小, 而在相同的动应变情况下, 随着固结压力和固 结应力比的增加, 动弹性模量逐渐增大; 在相同的动应变条件下, 阻尼比随着振动频率、 固结压力、 固结应力比的增 加反而减少, 对 K - E d 的关系曲线进行了曲线拟合分析, 确定了阻尼比的最大值。     

交通荷载作用下焦作地区饱和粉质黏土变形特性及影响因素分析

为研究焦作地区长期交通荷载作用下典型饱和粉质黏土变形特性,利用动三轴试验方法对原状粉质黏土进行单样逐级和多样恒定幅值动力加载试验,从应变-振动次数变化曲线、动应力-应变滞回曲线2个方面重点分析了动应力、围压、固结方式以及振动频率对土体变形的影响。结果表明:焦作地区典型粉质黏土动应变随振动次数变化模式主要分为稳定型和破坏型,很少出现临界型;单样逐级加载会使土体强度增大,结构产生破坏所需的动应力幅值升高,平行多样恒定幅值加载中试样破坏前后可能存在一个明显的临界动应力值,动应力超过临界值后,试样变形急剧增长,低振动次数内便产生破坏;围压、固结比增大都会使土体强度升高,产生的可恢复弹性变形减小;振动频率对土体变形的影响可能存在一个临界频率值,在这个值前后土体变形都会增大。研究成果对保证研究区交通设施的安全运营具有重要意义。     

压电微流体泵液-固耦合系统流动特性

该文采用厚度积分平均的浅水模型和有限元法,得到压电微流体泵液体-硅振动片动力耦合振动方程。液-固耦合系统的模态分析给出硅片一阶模态自然频率和振型,以及硅片振幅-频率关系曲线。在模态分析基础上,加入压电效应,计算压电-硅片在外加电场作用下的振动响应。文中采用有限体积法计算微流体泵周期流动,得到微泵流量-频率的特征曲线,以及泵腔周期流动规特征。数值结果表明,在给定外加电压时,可以确定一个使微泵流量最大的工作频率。     

预应力圆弧曲梁振动微分方程推导及求解

曲梁的动力特性是曲梁结构设计所关注的重要内容。为了研究预应力圆弧曲梁的振动特性,以振动状态下的预应力圆弧曲梁微段为研究对象,考虑预加力对微段弯矩的影响,根据达朗贝尔原理推导了预应力圆弧曲线梁的振动微分方程并对方程进行求解。导出了预应力简支圆弧曲梁面内振动的一阶自振频率解析式。通过有限元数值解与本文解析解的比较,验证了所提出解析公式的正确性。     

基于抗弯刚度和柔度曲率的小比例U形梁模型损伤识别

依据模型试验的相似理论设计出合理的U形梁试验模型,分别以抗弯刚度和柔度曲率为识别参数,进行短期荷载下的静力试验和环境激励下的动力特性试验,对试验结果进行了对比分析,完成对该模型实例梁的结构性能评价,为今后U形梁质量的检测和健康监测提供了参考和借鉴。     

地铁预应力U形梁非线性数值分析

随着城市轨道交通的迅速发展,预应力混凝土U形梁由于其自身的优点得到了广泛的运用。我国对于U形梁的使用先后出现在了上海地铁6号线,广州地铁2号线以及南京地铁2号线中。但由于U形梁空间受力复杂,还未形成相关的设计依据。本文以实际工程为背景,基于ANSYS有限元软件对U形梁进行了非线性弹塑性分析。对U形梁在不同荷载工况下的挠度,混凝土以及钢筋强度进行了分析。并且对于1.0倍跨中弯矩荷载下的挠度值与实验值进行了对比。最后得到3.37倍跨中弯矩荷载为极限承载能力值,与2.0倍设计荷载值相比偏于安全。通过本文的研究,希望为以后U形梁的设计理论提供依据。