路面谱激励下的运营桥梁结构的响应分析

基于运营桥梁结构中不同路谱激励样本的差异,分别计算了特定样本下,车速变化时桥梁结构、运营车辆的位移、速度、加速响应。采用标准路面等级的功率谱密度,运用余弦叠加方法,模拟了不同样本的各等级路面谱激励;采用直接积分的方法,计算了加入路面随机激励后的车桥振动的微分方程,分析了不同路面等级、不同车速下系统的响应。结果表明：随机相位角、功率谱密度等级分别影响路面谱激励的样本形状和幅值大小,不同随机样本具备相同统计特征;对于系统的响应曲线,路面平整度等级对幅值影响相对显著,车速变化对形状影响相对显著;根据算例中不同路面平整度等级的计算结果,给出了相应的工程建议。     

国际平整度指数与路面功率谱密度相关关系研究及验证

对国际平整度指数IRI与路面功率谱密度的相关关系进行研究。将路面不平整度假设为随机平稳变量而作为四分之一车模型的激励,并基于随机过程理论,通过频率响应函数求得簧上质量与簧下质量的竖向位移差的响应,由响应统计特性建立国际平整度指数IRI与簧上质量的功率谱密度均方值之间的线性相关关系。通过上海市典型路段与美国长期路面性能研究(LTPP)的纵断面实测高程数据,并利用MATLAB编程计算得到实测路段的IRI值与簧上质量谱密度的均方值,从数值上验证两者之间的线性相关关系。     

装载机驱动桥壳有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS建立了轮式装载机前驱动桥壳的有限元模型,对桥壳在3种特殊工况下进行了模拟分析,得到了桥壳在各种工况下的最大变形、最大应力及位置,对改进桥壳的设计、提高设计效率、节约设计成本发挥了积极作用。     

土-桩-结构相互作用体系非平稳随机地震反应分析

目前,有关土-结构动力相互作用问题的研究基本上多限于确定性的或平稳随机激励下的响应分析.文中基于某基岩加速度反应谱,利用文献[7]的方法求取基岩非平稳随机地震功率谱密度函数,采用有限元方法建立土-桩-结构相互作用体系的三维分析模型,对在非平稳随机地震激励下土-桩-结构相互作用体系进行了反应分析.首先对三种不同场地条件下的土-桩-结构相互作用体系进行了动力特性分析;然后,对在非平稳随机地震激励下桩基承台的反应和自由场反应进行了比较,给出了结构的位移功率谱响应结果.     

随机地震激励下高台基木结构古建筑的响应分析

为了研究高台基木结构古建筑的随机地震响应特征,以西安鼓楼为例,分别建立了鼓楼下部高台基、上部木结构和整体结构的有限元模型。选择合理的地震动模型,采用绝对位移直接求解的虚拟激励法,利用ANSYS有限元软件的谐响应分析模块对鼓楼进行了随机地震响应分析,分别得到了鼓楼通柱有关节点的位移和加速度功率谱。结果表明:在随机地震激励下,结构位移和加速度功率谱峰值所对应的频率和结构基本自振频率较为一致;高台基的存在改变了结构位移和加速度功率谱的大小及分布规律,且使得结构位移和加速度功率谱峰值增大。高台基对整体结构的抗震是不利的,在高台基古建筑的结构分析时必须考虑其不利影响。     

多点输入下大跨度空间网格结构的虚拟激励法

采用虚拟激励法分析大跨度空间网格结构的随机地震响应,从结构节点位移响应方差和加速度功率谱两个方面考察了一致输入与非一致输入下结构响应的差异,得出了一些重要结论。虚拟激励法是一种高效且精确的方法,对于分析大跨度网壳、网架这样复杂结构在多点输入下的地震响应是很合适的。     

ZL50型轮式装载机冲焊结构驱动桥壳有限元分析

驱动桥壳是装载机的主要承载构件,承受着多个方向的载荷,应具有足够的强度和刚度.传统铸造桥壳存在制造周期长、工艺复杂等不足之处,为简化工艺、降低成本,研制开发了一种新型冲压焊接结构驱动桥壳.利用有限元分析软件ANSYS建立了ZL50型装载机冲压焊接结构驱动桥壳的有限元分析模型,对桥壳进行了3种典型工况的分析计算,获得了该结构桥壳在各工况下的变形和应力分布,结果表明桥壳能满足各工况工作要求,为下一步的结构优化设计提供了理论依据.     

建筑结构基于巴斯金谱的风振响应虚拟激励法

针对建筑结构,基于巴斯金随机风速谱激励下的随机风振响应进行了研究。巴斯金随机谱广泛应用于描述脉动风、随机地震动、路面不平顺等各种随机激励,有着广泛的工程应用。本文运用复模态法将考虑多振型的结构系统解耦为一阶广义复模态的线性组合,并利用虚拟激励法获得了结构系列响应绝对位移的功率谱的简明形式;最后,根据谱矩定义,获得了建筑结构风振系列响应方差和0-2阶谱矩及绝对加速度方差的数值解。算例证明了本文方法的正确性。     

单层鞍形网壳结构地震激励频域响应特性分析

为研究鞍形网壳在地震动激励下的振型反应规律,将结构地震作用表达为仅与时间变量有关的随机过程,给出频域内结构准静力响应、共振响应和耦合响应的定义及计算式;计算两组地震动功率谱作用下,鞍形网壳结构的位移响应谱,包括准静力响应谱、共振响应谱和耦合响应谱,总结结构位移响应的频域分布特性,分析准静力响应及共振响应之间的相关性;提出改进的振型叠加法,并给出数值算例。研究结果表明,对应一定的地震动输入功率谱,鞍形网壳结构的响应主要是特定频率区段的振型响应。在z向地震作用下,准静力响应和共振响应的耦合效应对总响应的影响不可忽略,而在x、y向地震作用下,这一效应可忽略。计算结果表明,所提出的改进振型叠加法计算效率和求解精度优于传统振型叠加法。     

随机不平度激励下公路路面交通荷载特性数值分析

将路面不平度作为激励输入给交通车辆,引入功率谱密度函数PSD,采用数值分析方法,模拟了随机不平度激励下重载交通车辆随机荷载的产生机理。根据模拟结果阐明了路面结构的损伤破坏与路面表面特性及车辆载重、车速之间的依附关系,为公路动态随机交通荷载图谱的建立及路基路面结构的设计提供了依据和参考。