滑移隔震结构基于能量分析的简化计算方法研究

采用能量法对多自由度剪切型结构隔震体系进行非线性地震反应分析时,其计算量大、分析复杂,难以用于工程实际.针对上述问题,将对其多自由度振动方程进行求解分析,找到一种等代体系来简化隔震体系的求解过程,并简要分析了近断层地震动三要素对滑移隔振结构总输入能的影响.最后,对一五层框架隔震结构模型分别采用能量分析法和简化后的能量法进行计算,将其结果进行对比,说明了本文提出的计算方法是偏于安全的,为工程的抗震设计提供参考.     

地震动特性对抗震结构滞回耗能的影响

以单自由度体系为例,研究了地震动特性对抗震结构的滞回耗能以及滞回耗能在地震动总输入能中所占比例的影响,为结构抗震的能量分析方法提供简化计算的依据。     

抗震结构总输入能量及其影响因素分析

采用时程分析法综合考虑各种影响因素分析了单自由度弹性和弹塑性体系、多自由度弹性和弹塑性体系剪切型、弯曲型以及剪弯型结构在罕遇地震作用下的总输入能量反应及其受各类因素影响的规律，得出了上述结构的总输入能量谱曲线、提出了多自由度体系及弹塑性能量分析简化分析方法的建议，为寻求基于能量准则的结构抗震设计方法和完善结构抗震双得破坏准则提供了一定的依据。     

多自由度体系在平稳随机反应下的动力可靠性分析

本文对最弱链环多自由度结构提出求解体系动力可靠度上、下限的计算方法。对于平稳反应体系的动力可靠性分析提出一种计算策略,并对单自由度动力可靠性计算的Poisson公式进行了简化改进。最后给出了一个工程算例。     

基于能量原理的粘弹性阻尼器优化布置

对于粘弹性阻尼器的布置优化,传统的搜索法计算效率较低.本文针对该问题提出了一种适用于初步设计的简单优化方法.首先从能量守恒的角度出发建立地震输入能量与阻尼器耗散能量之间的关系,并结合单自由度体系地震能量反应谱和阻尼器的滞回耗能特性,估算减震结构所需安装阻尼器的总数.然后以阻尼器总耗能最大作为优化目标,根据多自由度体系运动方程,推导出阻尼器在减震结构各层布置数量与结构振型间的关系,从而得出阻尼器优化布置方案.最后结合算例将本文方法与搜索法计算结果进行对比分析.结果表明本文方法能在保证一定计算精度的情况下显著地提高计算效率.     

基础滑移隔震体系滑移位移谱研究

采用Matlab/Simulink分析了纯摩擦滑移隔震体系在地震作用下的动力响应,建立了滑移隔震结构的多自由度计算模型,并分别对比了滑移隔震体系的等代单自由度刚体模型、双自由度模型与多自由度模型的滑移位移谱、滑移量时程分析曲线.计算结果表明,双自由度模型与多自由度模型的动力响应比较接近;隔震层的最大滑移量只与摩擦系数和输入的地震波有关,而与结构的整体质量无关;当隔震层的摩擦系数小于0.1时,单自由度刚体模型的和多自由度体系的滑移位移谱拟合较好,从而验证了等代刚体结构确定的滑移位移谱模拟实际滑移隔震结构的合理性和可行性,为滑移隔震体系的推广建立了基础.     

钢筋混凝土抗震框架倒塌分析

基于最大变形和累积耗能线性组合的双重破坏准则及破坏指标,对单自由度结构进行了倒塌分析．并将Ｑ模型法引入框架的倒塌分析,通过与模型试验结果对比表明,用等效单自由度体系代替多自由度体系进行能量时程分析是简便可行的．     

汽车平顺性研究中“人—椅”系统模型再探

将汽车平顺性研究中人体振动模型从两自由度简化为单自由度。实例计算表明,单自由度模型既简化计算,又保持计算精度。     

串联多自由度体系在非平稳地震荷载作用下的动力可靠性分析

本文用振型分解法提出了一种分析线性串联多自由度体系在任意(可分离和不可分离的)非平稳随机地震干扰下的动力可靠性的解析方法。文中首先对受任意非平稳随机干扰的线性串联多自由度体系利用振型分解法求出了体系质点相对位移和速度反应的联合概率密度函数。在首通机制下,利用随机点理论和级数解法导出了各质点相对位移的可靠性函数级数解的一般表达式;在Poisson界限交差假设下,简化了可靠性函数的一般表达式。进一步,以“最弱链环”模型为基础,提出了串联多自由度体系受任意非平稳随机干扰的动力可靠性计算的理论方法。其次,通过把地震地面运动加速度模拟为Iyengar型可分离非平稳高斯随机过程,分析了受这种非平稳随机地震干扰的线性串联多自由度体系的反应,求出了计算体系可靠性所需要的反应统计量的半解析表达式。最后,利用忽奈姆港和加里福尼亚韦尔农的地震随机模型,对两层剪切型框架求出了动力可靠性的数字结果,并与模拟结果进行了比较。     

框架结构滞回耗能在结构层间分配的计算分析

为了解多自由度体系的地震破坏机理，将基于能量的抗震设计方法运用到多自由度体系结构抗震设计中，对多自由度体系的滞回耗能沿结构层间分配的规律进行了分析，探讨了结构的滞回耗能在结构层间的分配规律及其影响因素．计算表明，滞回耗能在总输入能中的百分比受结构阻尼比的影响较大，当结构阻尼比ζ=0．02时，EH／E1一般在70％～80％；当ζ=0．05时，EH／E1在50％左右；当ζ=0．10时，EH／E1大致为30％．滞回耗能在结构层间为下大上小的梯形分布规律，薄弱层易在底部形成．     

地基土-弹塑性结构体系的随机能量反应分析

本文将地基土和结构作为联合动力体系,对地震作用下(平稳高斯白噪声)的随机能量反应行进了分析,给出了滞回耗能均值、方差的表达式.并就不同土质的情况进行了对比.     

基于性能的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器组合减震结构设计方法

基于结构自振周期及阻尼比变化对结构地震作用的影响规律,推导屈曲约束支撑(BRB)与黏滞阻尼器(VD)组合减震结构单自由度体系位移降低率及地震剪力降低率计算公式,绘制组合减震结构在目标位移降低率及目标剪力降低率下的减震性能曲线,提出基于性能的组合消能减震设计方法,采用工程算例验证该设计方法的有效性,并提出组合减震设计方法...     

基于合同能源管理的高校建筑节能项目综合效益研究

在经济效益与节能效益的基础上,考虑了社会效益与环境效益,力求充分体现EPC项目带来的综合利益,为将来构建EPC项目评价体系与考核高校节能减排工作提供理论依据与方法,进而建立了EPC项目综合效益评价指标体系,并采用层次分析法与模糊综合评价作为EPC项目综合效益的评价方法.     

平板太阳能集热器的理论研究

利用热力学分析方法,建立了强制循环太阳能供热水系统中太阳能集热器的数学物理模型,为太阳能供热水系统的实际工程设计和系统性能的改善提供一定的理论指导.     

Coupled simulation of BES-CFD and performance assessment of energy recovery ventilation system for office model

Thermal comfort and indoor air quality as well as the energy efficiency have been recognized as essential parts of sustainable building assessment. This work aims to analyze the energy conservation of the heat recovery ventilator and to investigate the effect of the air supply arrangement. Three types of mixing ventilation are chosen for the analysis of coupling ANSYS/FLUENT (a computational fluid dynamics (CFD) program) with TRNSYS (a building energy simulation (BES) software). The adoption of mutual complementary boundary conditions for CFD and BES provides more accurate and complete information of indoor air distribution and thermal performance in buildings. A typical office-space situated in a middle storey is chosen for the analysis. The office-space is equipped with air-conditioners on the ceiling. A heat recovery ventilation system directly supplies fresh air to the office space. Its thermal performance and indoor air distribution predicted by the coupled method are compared under three types of ventilation system. When the supply and return openings for ventilation are arranged on the ceiling, there is no critical difference between the predictions of the coupled method and BES on the energy consumption of HVAC because PID control is adopted for the supply air temperature of the occupied zone. On the other hand, approximately 21% discrepancy for the heat recovery estimation in the maximum between the simulated results of coupled method and BES-only can be obviously found in the floor air supply ventilation case. The discrepancy emphasizes the necessity of coupling CFD with BES when vertical air temperature gradient exists. Our future target is to estimate the optimum design of heat recovery ventilation system to control CO₂ concentration by adjusting flow rate of fresh air.     

基于能量流框架的氯碱企业能耗分析研究

针对氯碱企业生产过程中能耗高、能源利用不合理的问题,首先通过分析氯碱企业能量流动过程,构建了氯碱企业能量流分析框架,然后结合工序能量流图给出了氯碱企业能耗测算的具体方法,探讨了影响企业综合能耗的关键因素,为企业降低能耗提供决策依据,最后,以某氯碱企业为例,证实了研究的有效性.     

汽车动力总成悬置系统的解耦分析

建立了动力总成悬置系统的模型,通过模态分析得到了系统的固有频率和振型。应用能量解耦法对动力总成悬置系统进行解耦分析,并通过调节系统的刚度进行了悬置系统的优化。结果表明：优化后系统的解耦程度优于优化前的系统,为进一步提高系统的隔振性能提供了依据。     

Reliability analysis of multi-degree-of-freedom nonlinear random structure vibration systems with correlation failure modes

The safety of engineering structures is one of the major objectives of structure design. Uncertainties in material properties and structural geometry are due to the manufacturing error, measurement inaccuracies or structure complexities. The uncertainties may be materialized by the randomness of the structural parameters, such as mass, damping and stiffness. Inherent uncertainties in material properties and structural geometry certainly bring about randomness of the mass and stiffness. Structu…     

置换式诱导器系统空调房间气流组织的数值模拟

针对一个采用置换式诱导器系统的典型办公室,建立了物理模型及数学模型。利用FLUENT软件,以计算流体力学与传热学为基础,采用κ-ε湍流模型结合壁面函数法对室内的气流组织进行了模拟计算,得到了不同工况下的室内温度场、速度场,并分析了不同的送风温度对室内气流组织的影响,得出了置换式诱导器系统可以在比传统置换通风系统节能基础上提供更良好的热舒适环境的结论。