大型推土机推土刀板模态分析

本文采用随机锤击法进行激励，对大型推土机刀板进行模态试验，并用正交分量法识别模态参数，获取了刀板作业状态下的固有频率，因有振型，模态阻尼比等动态特性。这些参数可用来进一步计算刀板的动态响应及动态应力。     

大型推土机刀板冲击应力的有限单元分析

本文在利用实验模态分析及理论计算获取了推土刀板表面各点的冲击响应位移时间历程的基础上，结合传统的有限元法原理，提出了刀板受冲击时各点应力时间历程计算的新方法，并以４１０马力推土机刀板为例进行了分析计算，得到的结果令人满意。     

闭口型压型钢板-混凝土组合板振动特性研究

随着压型钢板-混凝土组合板结构在工业厂房、电厂以及城市桥梁中的应用，组合板振动特性逐渐受到业主和设计人员关注。本文对四种类型共16块两端简支的BONDEKⅡ型闭口型压型型钢板-混凝土组合板进行模态试验，得到了闭口型压型钢板-混凝土组合板第1阶至第3阶自振频率。采用ANSYS程序对四种类型试件进行了数值模态分析，并按现有规程提供方法计算了试件的第1阶自振频率。通过比较模态试验、数值模拟和理论计算三种方法的计算结果。对所采用数值模态分析技术进行了验证。最后进一步对一系列不同跨度和边界条件下的组合板进行数值模态分析，得到不同跨度和边界条件下组合板各阶振型和自振频率，为组合板振动设计提供有益的参考和依据。     

考虑混凝土板整体变形的落石冲击力计算方法研究

崩塌落石和泥石流在我国特别是西部山区时有发生,严重威胁公共交通和人民生命财产安全。目前,研究落石冲击力的文献较多,但针对落石撞击桥面板一类构件的冲击力计算方法却鲜有研究。通过对国内外现有落石和泥石流大石块冲击力计算方法进行整理,在此基础上推导出了考虑混凝土板整体变形的冲击力计算方法。结合算例得出,靶板穿透之前使用该计算方法的理论结果与试验结果和数值模拟结果比较接近,偏差值均可控制在30%以内,表明该计算方法合理,对山区设防装置的冲击力设计取值有一定参考价值。     

利用兰姆波检测混凝土板的材料特性

基于弹性波理论并结合边界条件,建立了兰姆波在无限大混凝土板中传播的波速方程。通过数值计算获得了兰姆波波速随频率变化的色散关系,并提出了混凝土板兰姆波检测中最佳检测模态的选取方法和混凝土板动弹性模量的分析方法。研究结果表明混凝土板中存在多个兰姆波振动模态以及相应的波速,并且有些模态的波速和动弹性模量之间存在对应关系。这里获得的结果可以为混凝土板的超声表征和检测提供理论依据。     

阻尼受击板的时域建模及声音合成

为满足声源辨识中对合成冲击声的迫切需求,建立了球-板撞击的时域模型,提出一种时域快速求解方法,并进行了实验验证.首先给出一种将时域有限差分法(FDTD)和模态展开法(MEM)相结合的时域混合方法,求解板的振动方程,并解决了混合方法中MEM的模态截断和初值问题,及两种方法中阻尼的一致性问题;随后,给出了简支矩形板的冲击声计算结果,通过与FDTD方法的运算量进行对比,验证了混合方法的高效性;最后,针对自由边界下的L形板进行了实验验证.结果表明,与传统FDTD方法相比,时域混合方法在保证合成冲击声精度的前提下可将计算效率提高100至1200倍。     

基于冲量定理的滚石对构筑物冲击力计算方法

 滚石灾害在工程施工过程中对施工人员、设备和构筑物具有较大的威胁,因此研究滚石的运动特性及其冲击力显得非常重要。基于刚体运动学原理建立滚石运动特性的计算方法,通过与数值仿真结果对比来验证其合理性,同时滚石的运动参数作为计算其对构筑物冲击力的基础参数。在考虑滚石自转的基础上,基于冲量定理提出滚石冲击力的计算方法,并结合弹性力学理论解决计算中的撞击时间难以确定的问题。利用提出的方法对长河坝环境边坡的滚石运动特性及冲击力进行分析,计算结果表明：滚石运动过程最大弹跳高度可达25 m、最大平动速度和转动速度分别可达到57 m/s及350 rad/s,滚石运动受地形影响较大。结合运动参数分析结果和冲击力计算模型确定滚石对不同部位构筑物的冲击力数值,冲击力计算结果为构筑物位置的选择及灾害防治提供了一定的参考。     

板缝连接对全装配RC楼盖竖向振动特性的影响研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)中板缝连接对楼盖振动特性的影响,进行了2个DCPCD试件和1个现浇楼盖试件在四边简支条件下的对比试验。采用锤击法对3个试件进行模态试验,研究板缝连接件对DCPCD的模态振型、阻尼比和自振频率等模态参数的影响,并施加多种人行荷载激励,研究板缝连接件对DCPCD振动响应的影响。结果表明：板缝连接件可有效提高DCPCD的整体性,降低结构阻尼比,增大自振频率,大幅降低振动加速度;对基于正交双向异性板振动理论得出的DCPCD自振频率和峰值加速度的理论方法进行计算对比,与试验值吻合良好;分析了不同边界支承条件对DCPCD舒适度的影响,可通过改变边界支承条件使DCPCD满足舒适度要求;基于舒适度和经济性的考虑,建议横纵向刚度比取值在0.3～0.75之间。     

开洞钢筋混凝土双向板极限承载力分析

运用理论分析和工程实践相结合的方法,采用屈服塑性理论,分析讨论了钢筋混凝土开洞双向板在均布荷载下的极限承载力,并通过典型的工程实例分析对比表明,利用刚体的极限平衡条件及虚功原理,计算出不同开洞比下双向板的极限承载力降低系数。通过计算分析结果与已有的实验数据吻合较好,文章介绍的方法简单易用,理论计算出的结果可直接用于工程实践,为工程结构设计人员提供参考。     

基于黏弹性接触的落石冲击混凝土棚洞板力学特性理论研究

混凝土棚洞板是防治落石的主要承灾体，现有研究中多将棚洞板简化为梁或薄板单元，以弹性或弹塑性接触理论为基础开展研究，往往低估棚洞板的抗冲击性能。为此，考虑落石与棚洞板接触过程中的阻尼特点，引入等效黏弹性接触理论，将棚洞板视为正交各向异性板，构建落石冲击棚洞板的力学模型，得到落石冲击棚洞板的动力控制方程，根据落石位移、速度和加速度不同组合初始条件，采用微分方程求解法，推导得到落石冲击棚洞板各特征参量的多种理论解，为验证理论求解的正确性，与数值计算结果进行了对比分析。研究表明：线弹性解只能近似描述落石冲击过程，求解得到的落石各特征参量时程曲线是近似对称的两阶段曲线；而以黏弹性接触模型为基础，速度和加速度组合条件下的落石冲击参量理论解和数值解更相近，能够综合考虑落石冲击棚洞板过程中棚洞板受荷变形以及落石的能量损失，更符合实际工程；落石参数敏感性分析表明，落石最大冲击力、达到最大冲击力的时间以及冲击作用时间和落石质量呈正比，随着落石质量的增大，落石冲击参量显著增加，对棚洞板的损伤更大；对比试验结果以及多种理论计算结果可以得到：所得到的落石冲击力时程规律和试验相接近，而且该理论解给出了直接的函数表...     

浮置板轨道结构系统振动模态分析

利用有限元分析软件,建立浮置板轨道结构的三维有限元模型,进行模态分析,并计算出在不同橡胶支承刚度和扣件刚度组合条件下,两种密度混凝土浮置板的固有频率。通过对计算结果的分析,得出了混凝土板密度、橡胶支承刚度、扣件刚度对浮置板轨道结构系统振动特性的影响,为更好地了解浮置板轨道结构的减振降噪性能进行了探索。     

结构应变模态获取途径的理论与仿真研究

对应变模态的试验模态理论进行了总结,并提出了不同激励下实用的应变模态获取方式,仿真分析验证了该方法在实际应变模态测试中有效性。     

火灾时钢筋混凝土板的承载力计算

提出了2种能考虑火灾时钢筋混凝土板薄膜效应的极限承载力计算方法。在塑性铰线理论的基础上,利用板块平衡法和虚功法对火灾时钢筋混凝土板的承载力进行了计算,并将计算结果与试验结果进行了对比。结果表明：承载力计算结果与试验结果吻合良好;提出的方法适用于各向同性和各向异性配筋的方形板和矩形板;采用该方法可以解释相同条件下方形板和矩形板产生的破坏挠度不同的原因。     

均布荷载作用下密拼缝叠合板受力机理及有限元分析

叠合板密拼缝的存在是改变板件受力传递模式的重要因素。为研究密拼缝对板支反力传递路径的影响，考虑不同长宽比和不同密拼缝数量两个变化参数的影响，设计了6块叠合板试件进行足尺静载试验，其中4块为密拼缝叠合板，2块为现浇板件。试验对试件刚度、挠度、裂缝破坏模态及支座反力分布进行了研究和对比，通过ABAQUS有限元软件运用混凝土塑性损伤模型对试验板件进行校准对比分析。结合试验数据及有限元分析结果，指出了密拼缝叠合板在拼缝处的载荷分布以及拼缝影响下的板件破坏模态。研究表明：双拼缝板的整体破坏形式仍趋于双向板受荷下的破坏形式。总体而言，密拼缝板设计中可运用现行双向板设计原理对板件进行保守设计及计算。     

基于模态分析的施工升降机减振方法研究

为提高施工升降机运行过程中的平稳性、舒适性,针对齿轮齿条啮合引起的振动,对施工升降机的试验模态进行分析,并提出基于振型节点位置的螺栓连接优化方案。通过试验模态与计算模态分析的对比验证,提出施工升降机关键结构的模态计算简化方法。基于计算模态分析研究传动板的结构改进对于模态的影响规律,为施工升降机传动板的结构优化提供思路。     

钢筋混凝土开孔板受力分析

通过对开有矩形孔的钢筋混凝土板在不同支承条件下的有限元数值计算,探讨了开孔板的内力分布及变形特征,并根据计算结果提出了开孔板弯矩计算的简化方法,对开孔板的工程设计与研究有一定的参考价值.     

落石冲击荷载作用下加筋土拦石墙冲击应力分布研究

为研究加筋土拦石墙在落石冲击荷载下的冲击应力分布规律,设计加筋土拦石墙和板桩拦石墙落石冲击模型试验。通过对比试验揭示了加筋土拦石墙在落石冲击荷载作用下冲击应力峰值的变化规律。试验发现:(1) 2种结构的冲击应力分布均呈阶段性变化,加筋土拦石墙裂隙出现时所承受的冲击力约为板桩拦石墙的2倍;(2)与板桩拦石墙冲击处应力集中明显相比,加筋土拦石墙冲击处应力分布均匀,墙面变形较小,应力消散速率较板桩拦石墙小约50%。结合修正的Hertz接触冲击力计算公式和Boussinesq方程,得到加筋土拦石墙内部冲击应力计算方法。通过试验和理论对比发现,加筋土拦石墙在落石冲击下应力分布和抗冲击性能均优于板桩拦石墙。研究成果可为加筋土结构在冲击荷载作用下的性能研究和工程应用提供理论依据。     

闭口型压型钢板-混凝土组合板数值模态分析研究

目前，压型钢板-混凝土组合板结构在工业厂房和电厂中得到广泛应用，其组合板振动特性也日渐为业主和设计人员所关注。利用ANSYS有限元分析程序对闭口型压型钢板-混凝土组合板进行数值模态分析，得到组合板各阶自振频率及振型。对模态分析过程中所涉及到的材料模型定义、单元划分以及建模技术等问题进行了详细介绍，数值模拟结果与组合板模态试验结果比较吻合，表明所采用的有限元模态分析方法能较准确模拟组合板的振动特征。进一步运用ANSYS程序对一系列不同跨度和边界条件下的组合板进行数值模态分析，得到不同跨度和边界条件下组合板的振型和自振频率，为组合板的振动设计提供有益的参考和依据。     

T形管节点落锤动态抗冲击性能试验研究

采用落锤冲击试验机进行了4个T形管节点的抗冲击性能试验研究。通过试验获得了冲击能量E、主管长径比（α=L/D）和主管直径D等参数对管节点破坏模态和变形模式的影响规律,分析了管节点在冲击力作用下整体和局部变形特性,以及冲击力、位移、应变时程曲线与冲击力 变形关系曲线。试验结果表明：主管长径比一定时,冲击能量的大小影响支管受撞T形管节点的破坏模态;破坏模态主要为主管上表面局部屈曲和主管上表面局部屈曲伴随主管整体弯曲变形两种形式;主管上表面局部屈曲产生的塑性变形区域受冲击力的影响不大,但其屈曲凹陷深度随着冲击能量的增大而增大;局部屈曲耗散了大部分冲击能量。基于能量的塑性铰线理论,提出了等效冲击承载力简化评估方法。     

基于能量法的强夯频域分析

强夯分析一般基于时域,利用能量方法,在频域中对强夯作用下地基动力响应进行研究与计算。由于地基模态密集,提出以能量响应信息的收敛作为模态截断的判断指标,建立能量范数和能量判据,计算强夯动力响应的模态截断阶数。根据能量方程研究强夯过程中地基应变能和动能的响应规律,研究结果表明大量的夯击能都转变为波动能量,可以认为除了表层土直接受夯锤的冲击力作用外,深层土主要是受波动影响。