结构对初始条件的动力响应的一种算法

从标准坐变换方程出发，引入广义逆矩阵的求解方法，提出结构对初始条件的动力响应的一种新算法，这种算法回避开结构质量矩阵，以截断频率和对应的模态参数为输入，通过截断标准振型长方矩阵［Φ］的直接广义逆阵求解，求得结构对初始条件的动力响应，这一方法要用于已得到结构低阶模态参数而需进一步通过计算获得结构对初始条件的动力响应这一类工程中实际存在的问题，算例表明，精度满足工程要求。     

超高层建筑连体结构的简化自由振动分析

将超高层连体结构等效连续化为连体T imoshenko梁,用哈密顿原理推导控制方程和边界条件,以常微分方程求解器(ODE)为工具,在弹性范围内对超高层连体结构进行了自由振动分析计算。通过算例结果与通用有限元软件s ap2000分析结果对比表明,此简化分析方法是合理的,结果满足工程精度要求。     

结构动力响应的新方法

以结构动力响应的精确卷积形式解Ｄｕｈａｍｅｌ积分为基础，提出了一种新的结构动力响应的数值计算方法。新方法把激振力作分段线性化处理，给出了各分段内Ｄｕｈａｍｅｌ积分的数值计算公式。最后，通过算例说明了本文方法的精度是较高的，计算方法的精度受频率和步长的影响也很小     

爆破振动激励下的隧道洞口动力响应

对隧道洞口在爆破振动激励下的动力响应进行讨论.分析了隧道在爆破开挖下洞口边坡危险滑面的确定方法,建立了具有结构面的隧道洞口边坡在爆破振动激励下的动力响应计算模型;并在实际工程背景基础上针对爆破振动作用下的洞口边坡和支护结构的动力响应进行了分析计算.结果表明,爆破振动的强度、振动持续时间、隧道开挖距离、洞口边坡特征以及支护结构强度等因素均会影响到隧道洞口边坡的安全稳定性;在爆破振动持续时域内,洞口边坡安全稳定性系数会在一定范围内产生振荡,隧道支护结构上会产生附加爆破振动压力.     

地基—基础隔震结构系统的动力响应

着重讨论不同地基条件下基础隔震结构的地震响应。把地基－基础隔震结构作为一个完整系统分析，对其中的隔震结构采用了集中质量模型；视地基为置刚性基础于其上的各向同性半空间，半空间的特性则用弹簧－粘性阻尼器组合而成的Ｖｏｉｇｈｔ固体来代表。     

形状记忆合金的动力响应特性及振动控制

通过对形状记忆合金（ＳＭＡ）材料基本性能的试验研究，提出了ＳＭＡ的相变伪弹性恢复力模型，并以此为基础研究了ＳＭＡ减振控制系统的动力响应问题．模拟结果表明这种减振控制装置对较强烈的振动有更好的抑制作用，并且控制其温度即可使系统处于最佳工作状态．     

GDQ法计算任意荷载下结构的动力响应

应用GDQ法计算结构瞬态动力响应，对于一维梁结构动力学问题，可直接从控制微分方程出发，在时间域取节点参数为相应的时间级数，在空间域用拉格朗日多项式逼近，推导出了在全域内的动力响应线性代数方程组。算例表明，该方法有较好的计算精度和计算效率，因而应用前景良好。     

环境振动非一致激励对跨线天桥的动力响应影响

研究了环境振动对跨线天桥动力响应的影响。根据Reynolds时均化N-S的控制方程对列车风荷载湍流流场进行数值模拟,并结合车辆-轨道耦合动力学模型和轨道-枕木-大地三维有限元传递模型,获得了作用在天桥桥墩处的环境振动波。考虑到环境振动波传递的非一致特性,推导出非一致激励作用下跨线天桥的动力学方程。模拟出列车风和环境振动共同作用下跨线天桥的动力响应,对环境振动对跨线天桥动力响应的影响和跨线天桥的舒适度进行了分析。结果表明,在进行环境振动分析时,必须考虑其非一致激励特性,且环境振动对跨线天桥的振动响应有一定的影响。     

抗震结构动力可靠性的结构响应级数拟合法

对可靠性界限为随机变量时的抗震结构动力可靠性问题,采用一种级数对结构响应加予拟合,从而提出了结构动力响应级数拟合法。     

高速滑轨结构参数对橇轨动力响应的影响

火箭橇在亚音速、跨音速、超音速条件运行时引起的动力学问题是高速滑轨设计及制造重点考虑的问题.结合中国某型橇轨系统,较为完善地建立了橇轨动力分析有限元模型,研究了钢轨、轨道梁、扣件和衬片参数对橇轨动力响应影响关系,探讨高速滑轨结构参数取值原则.研究表明,钢轨和衬片刚度对系统动力响应影响较大,橇轨动力响应相对较低的滑轨结构参数选取范围为:钢轨弹性模量为210 GPa、轨道梁采用C20~C60混凝土、扣件刚度为(1 200~2 000)kN/mm、衬片弹性模量为(100~140)GPa.该研究可为高速滑轨设计提供理论依据.     

超高层建筑空间巨型框架的半解析自由振动分析

将超高层建筑空间巨型框架结构等效连续化为一个加劲薄壁筒的组合体,以此空间三维模型,用半解析法对超高层建筑空间巨型框架结构进行了自由振动分析计算.结果表明,这种简化分析方法是有效、合理的.     

地基基础刚度变化对超高层建筑自振特性的影响

近年来我国地基基础技术不断发展,各种新技术、新工艺不断开发和推广应用.随着地基基础技术不断发展,我国超高层建筑逐渐兴起,而在结构的选型上,由于巨型框架结构有很强的优越性,所以在超高层建筑结构中得到了很好的应用.鉴于此,以超高层建筑空间巨型框架结构为例,把超高层建筑空间巨型框架结构与其基础等效连续化为一个半无限大弹性地基上的加劲薄壁筒组合体,用半解析法对其进行了自由振动分析计算;讨论了地基基础刚度变化对超高层建筑结构自由振动特性的影响,得出了一些很有价值的结论.     

考虑地基基础影响的巨型框架半解析静力分析

根据刚度等效原理,将超高层建筑空间巨型框架的上部结构与基础等效连续化为一个加劲薄壁筒体,以此作为空间巨型框架结构的简化分析模型,并用半解析法对受静力作用的空间巨型框架结构进行了分析计算.计算结果表明,这种简化分析方法是合理的,与不考虑地基基础对上部结构影响的模型相比,这种简化分析模型也更接近空间巨型框架结构的实际受力情况,因此,可以用于初步设计阶段或整体性能评价阶段对空间巨型框架结构的简化分析.     

伞形膜结构在冰雹荷载作用下的非线性动力响应

对伞形张拉膜结构在自然灾害等外荷载冲击下的振动反应进行研究,为实际工程膜结构建筑受灾破坏分析提供依据。基于冯·卡门大挠度理论和薄板振动理论,建立伞形张拉膜结构在冰雹荷载作用下的非线性动力响应控制方程。采用贝塞尔函数及欧拉方程求得其振型函数,再运用KBM摄动法和迦辽金法对控制方程求解,得到其动力响应的近似解析解。利用Mathmatics软件对方程进行求解并对求解后的数据进行整理,通过Origin绘图软件画出膜面受迫振动后的时程位移图。采用ANSYS软件建立伞形张拉膜结构的有限元模型;再通过LS-DYNA显示动力学模块对冰雹冲击膜面的动力过程进行模拟,得到膜面动力响应的结果。同理,画出数值模拟结果的位移图,将整理后的理论与数值分析数据结果进行对比分析,结果表明,理论解析和数值分析结果吻合。     

爆炸载荷作用下混凝土板的塑性动力响应

采用能量守恒原理,对假设四边为固定约束的地下浅埋混凝土方板,忽略材料的弹性变形能,同时考虑土-结构的接触界面上两种介质相互作用对界面压应力分布的影响,在非接触爆炸载荷作用下的塑性大变形响应进行了理论分析,运用Lagrange方程,建立板的运动响应微分方程,得到固支混凝土方板塑性大变形的理论计算公式．结果表明：理论计算与试验及程序分析结果吻合较好,表明该方法可应用于地下混凝土板类结构在非接触爆炸载荷作用下的毁伤或人防结构的工程预测．     

大跨空间结构动力响应模糊控制

针对大跨空间结构动力灾变主动控制问题,设计了一种超磁致伸缩作动器.介绍了主动控制系统的工作原理,并建立了受控系统的空间状态方程,采用遗传算法对大跨空间结构主动控制作动器的布置位置进行了优化设计.分析了模糊控制系统的基本结构及模糊控制器的制作原理和方法,并设计了标准模糊控制器.应用MATLAB软件对大跨空间网架结构振动进行了模糊控制分析,结果表明,超磁致伸缩作动器具有良好的作动效应,利用遗传算法有效地提高了主动控制优化设计效率,同时实现了对结构的整体优化,模糊控制能够有效地降低大跨空间结构的振动反应,是一种较好的结构振动控制方法.     

SSI体系框筒结构高层建筑地震能量响应

为研究土体-结构动力相互作用(SSI, soil-structure interaction)体系高层建筑结构地震能量响应,选用某框筒结构高层建筑研究模拟对象,结合动力相似Buckinghamπ定理和强度、刚度等效原则,设计了固定基础(FB, fix-based)和SSI两种体系振动台试验模型.研究了振动台试验原始数据预处理方法、多自由度体系能量方程以及试验模型上部结构参数矩阵计算方法.通过对比不同烈度模拟地震作用下,FB和SSI试验模型上部结构的动能、弹性应变能、阻尼耗能、滞回耗能以及土体耗能差异,分析了土体对上部结构动力特性和能量响应的影响.研究结果表明,相同地震波作用下,SSI体系上部结构各项能量响应均小于FB体系.土体阻尼耗能率随地震烈度的增大而减小.土体能够改变上部结构的动力特性和能量响应程度,但无法改变能量响应沿楼层高度的分布趋势.     

基于MATLAB的机械振动系统响应求解

以一个二自由度汽车振动系统为研究对象,通过分析该系统中汽车悬架的振动形式及受力状况,求解该振动系统的数学模型和振动微分方程。运用Matlab软件编程求出汽车悬架的转角θ和质心位移X,绘出该振动系统响应的图像。求解过程简短,图像数据准确、明了,且符合振动学原理,显现了Matlab在求解此类机械振动系统的响应中的适用性和优越性,从而为求解一般机械振动系统的响应提供了简单有效的方法。     

层状地基矩形板结构系统动力响应的一种数值解法

为解决矩形板在动荷载作用下的动力反应,以矩形板和层状地基组成的系统为研究对象,建立有限元与无限元耦合模型,根据哈密尔顿原理推出系统的动力方程.用静力凝聚法及接触面的节点位移和板中面节点位移的几何关系,将地基反力用板中面节点位移和地基等效刚度来表示,从而把地基反力从系统中解耦出来,采用Wilson法导出系统的等效刚度矩阵和等效荷载列向量,求解出系统在弹性阶段的动力响应.结果表明:应用空间有限元与无限元模型很好的解决了人工边界的不足,使计算与实际更接近;解决了板与地基的耦合和无限元的质量矩阵的确定的难题,为无限元的应用提供有效的方法.     

输电线路多分裂导线脱冰动力响应分析

为探究输电线路在脱冰工况下的动力响应状态并对现有的脱冰跳跃经验公式进行改进,运用有限元软件ABAQUS建立四分裂导线有限元模型;基于隐式动力学方法对输电线路脱冰动力响应进行有限元分析,并将分析结果与经验公式计算结果进行对比,对现有的经验公式进行评价和改进,探究部分子导线单独脱冰对输电线路脱冰动力响应的影响,以找出子导线脱冰的最不利工况。研究结果表明:当导线覆冰厚度较小时,导线悬挂点处的支反力随脱冰率单调增加;而当导线覆冰厚度较大时,支反力随脱冰率先增加后减小;在脱冰跳跃经验公式中引入脱冰率作为参数可以提高计算公式的准确性;当部分子导线单独脱冰时,下部子导线脱冰会增加分裂导线发生翻转的风险,从而增加导线磨损和断股的概率。