支撑柱对真空平板玻璃静态特性的影响

根据弹性力学、板壳理论,用数学微分法建立了真空平板玻璃在静态载荷下表面的挠度和应力分布模型,通过对真空平板玻璃静态特性的试验研究,分析了真空平板玻璃表面挠度和应力分布的规律,并验证了数值计算结果的可靠性.结果表明:静态载荷下真空平板玻璃中心处表面应力与挠度最大,随着离真空平板玻璃中心处距离的增加,应力与挠度呈减小趋势;相同静态载荷下,支撑柱分布间距与直径对真空平板玻璃表面应力分布的影响较为明显,而支撑柱高度对真空平板玻璃表面应力分布的影响不大.当支撑柱直径为0.2 mm,分布间距为40 mm,静态载荷超过15kg时,静态载荷接近真空平板玻璃的许容应力,若超过这一范围,真空平板玻璃易出现破碎,这为优选支撑柱分布与尺寸参数提供了新的依据.     

动荷载与地应力对岩石响应特性的影响试验研究

地下岩体工程爆破开挖施工过程中,距爆源不同距离处地应力和动荷载大小不同,导致岩石具有不同的响应特性。为研究不同大小动荷载与地应力对岩石动态强度和变形特性的影响,利用改进的SHPB试验装置,设置5个冲击速度和轴向静应力等级,分别模拟不同大小的动荷载和地应力,对红砂岩进行三维动态压缩试验。分别分析不同冲击速度和静应力工况下红砂岩平均应变率、动态峰值应力(或动态压缩强度)、极限应变、动态变形模量的变化规律,分别构建红砂岩动态响应参数的演化经验模型,表征岩石动态响应特性。研究结果表明:(1)红砂岩应变率受冲击速度和静应力的影响较大,平均应变率随轴向静应力的增加先减小后增大,随冲击速度的增加呈幂函数增长。(2)相同三维静应力下,随着冲击速度的增加,红砂岩峰值应力和极限应变都呈幂函数增加。(3)相同冲击速度下,随着轴向静应力的增加,红砂岩峰值应力先增大后减小,极限应变先减小后增大。(4)随着轴向静应力的增加,红砂岩临界冲击速度与动态压缩强度均先增大后减小。研究结果有益于岩石动力学理论的完善,也有助于根据工程爆破炸药类型和用量预测围岩体的响应特性及稳定性。     

城市高架桥梁车-桥耦合振动及其试验研究

城市高架桥梁的车-桥耦合振动属于随机振动范畴,目前无法采用确定性方法和手段而只能用统计规律来解决。现阶段车-桥耦合振动的研究已由早期以现场实测为主发展为以理论分析为主,辅以现场实测进行验证。通过对南京市内某高架桥梁进行动载试验,测试桥梁的动力特性及不同行车荷载状态下的动态响应,并与理论分析结果进行对比,结果表明:随着车速的提高,桥梁响应呈波动状上升;桥梁结构自振频率及动态响应的实测值与理论计算值基本一致。     

高速铁路路基粗粒土B组填料大型动三轴试验研究

为研究高速铁路路基粗粒土B组填料的动弹性模量与阻尼特性,进行了大型动三轴试验。结果表明:动应变是影响粗粒土B组填料动弹性模量和阻尼比最主要的因素。随着动应变增大,动弹性模量呈幂指数减小、阻尼比呈S型曲线增加。随着固结围压或加载频率的增加,动弹性模量和阻尼比均增大。随着振动次数的增加,动弹性模量呈减小的趋势,应力水平越低衰减幅度越小。根据试验结果,建立了考虑围压、频率影响的动弹性模量及阻尼比关于动应变的关系模型,为高速铁路路基粗粒土B组填料的动力参数取值提供参考。     

多年冻土区场地地震动随机特性研究

利用随机振动理论和动力分析的有限元方法,对青藏铁路多年冻土区场地进行了随机地震反应分析,分析了多年冻土区场地随机地震特性,研究了冻土层厚度的变化对场地随机地震特性的影响,获得了场地卓越频率及地震响应峰值。研究结果表明,随着冻土层厚度的增加,场地卓越频率呈增大趋势,但变化不大,场地地震反应呈减小趋势。     

重塑黄土固结过程中电阻率参数变化研究

通过测试重塑黄土固结过程中不同电流频率下的横向和竖向电阻率,分析了其电阻率结构特性参数(平均结构因子、平均形状因子与各向异性系数)的变化规律,结合微结构的变化探讨了其机理。试验结果表明:重塑黄土固结过程中,竖向电阻率随着竖向压力的增加先减小,减小过程集中在初始阶段(0相似文献   

单轴受压状态下的混凝土力学特性研究

进行了10-5/s、10-4/s、10-3/s三种应变速率下C30混凝土单轴压缩试验,对比并分析了混凝土的单轴受压强度、变形特性以及弹性模量等力学性能.试验结果表明,随着反应速率的不断增加,混凝土极限抗压强度呈增加的趋势,混凝土的峰值应变呈减小的趋势,单轴受压状态下混凝土的动态弹性模量比静态弹性模量陡然减小.     

大气压下真空平板玻璃的支撑应力

用有限元方法分析了在大气压下真空平板玻璃支撑柱处的应力分布,得出了其应力分布规律,对真空平板玻璃封边处、支撑处、相邻支撑柱之间连线中点的应力分布进行了表征.结果表明,最大应力发生在每个支撑的支撑端面,且以玻璃四角的第2个支撑柱处的应力最大,第2排的支撑柱处次之,其理论计算与软件分析结果基本一致.     

基于Simulink的缆索起重机动态特性仿真研究

主要研究了缆索起重机小车及吊重的动力学模型,推导其运动微分方程,利用Simulink建立系统模型,并仿真其动态响应,最后用示波器将结果输出,可更直观地观察缆索起重机工作过程中的动态性能,为缆索起重机主索、工作索、塔架的设计计算以及进一步研究缆索起重机整机的动态特性提供一定的依据。     

意杨旋切板胶合木正交肋梁箱型楼盖振动特性试验研究

为研究意杨旋切板胶合木(laminated veneer lumber, LVL)正交肋梁箱型楼盖竖向动力特性和人致激励响应规律，对6个足尺箱型楼盖进行了模态测试和人致振动试验。基于振动响应(峰值加速度和加速度振级)结果，分析了箱型楼盖的构造形式和人致荷载工况对楼盖振动响应的影响。结果表明：刨花板(oriented strand board, OSB)厚度、肋梁高度和短肋梁间距分别为18.3、285 mm和600 mm的箱型楼盖具有最大的第一阶自振频率和阻尼比，呈现最优动力特性；箱型楼盖的峰值加速度随着OSB覆面板数量和肋梁高度的增加而减小，随着OSB覆面板厚度和短肋梁间距的增大而增大；随着步频和行走人数的增加，楼盖的峰值加速度逐渐增大；当步频相同时，箱型楼盖在单人跳跃下的峰值加速度比原地踏步或连续行走时的大。提出了箱型楼盖一阶自振频率和在单人行走或跳跃下峰值加速度的计算方法，计算值与试验值吻合良好。     

Structural behaviour of glass folded plate curtain walls

This article is concerned with the nonlinear behaviour of glass folded plate curtain walls as an application of folded plate structures. The finite element approach was adopted for the analysis of the glass folded plate curtain walls. A plate finite element model was developed based on the nonlinear Mindlin theory. Furthermore, the model was also modified for the extension of hinges parallel to one of the global axes of the plate to simulate the case of glass folded plate curtain walls. To study the behaviour of glass folded plate curtain walls, an experimental model was built at the Structural Laboratory of Texas Tech University, USA, using aluminium plates with different connections, such as hinged or welded, and with different boundary conditions. The model, with different setups, was tested under distributed loads using vacuum machine. The results obtained from the experimental study were compared with the corresponding finite element results and conclusions were drawn.     

Nonlinear dynamic stability of composite plates with piezoelectric layers subjected to periodic in-plane load

Nonlinear dynamic stability characteristics of composite plates subjected to periodic in-plane load are investigated via the finite element method with dynamic response analysis. Piezoelectric actuator layers are embedded at the top and bottom of the laminated composite plate. The theoretical formulation is based on the modified first order shear deformation theory (MFSDT) incorporating the von Kármán type nonlinear strains. The structural system is considered to be undamped. The nonlinear governing equations obtained are solved using the Newmark's direct integration method coupled with the direct iteration method. The boundaries of dynamic instability regions are obtained using Bolotin's approach. Effects of in-plane forcing frequency and applied voltage on the characteristic features of dynamic stability behaviour are investigated using both linear and nonlinear dynamic response analyses.     

钢管混凝土框架-两边连接钢板组合剪力墙结构反应修正系数分析

钢管混凝土框架-钢板组合剪力墙结构体系（CFST-CSPSW）具有良好的延性和耗能能力,在实际工程中具有很好的应用前景。文章采用OpenSees有限元软件建立了CFST-CSPSW结构体系分析模型,基于增量动力时程分析法(IDA法),评估了CFST-CSPSW结构体系的抗震性能,分析了结构层数、跨数、自振周期等参数对结构性能参数的影响规律。研究表明:钢管混凝土框架-钢板组合剪力墙结构体系是一种抗震性能优越的双重抗侧力结构体系,其结构反应修正系数R和位移放大系数Cd随结构自振周期、层数、跨数的增大略有减小,结构性能系数变化趋势均随结构高度的增大逐渐减小趋于平缓。基于本文分析模型,提出了钢管混凝土框架-两边连接钢板组合剪力墙结构体系的结构反应修正系数R平均值为3.27,位移放大系数Cd平均值为3.05,为基于性能的组合结构体系设计提供参考。     

高压输电塔-线体系抗灾研究的现状与发展趋势

以输电塔-线体系的环境荷载特性和结构动力响应特性为出发点,分析目前高压输电塔-线体系的发展现状及人们对环境荷载缺乏认识而经常造成灾害事故的原因,论述了输电塔-线体系在现有设计水准下抵抗地震和环境荷载作用的能力和现阶段输电塔-线体系设计的可靠性。全面系统地总结了高压输电塔-线体系抗震抗风研究的动力分析建模方法、模型种类与适用性,以及试验研究所采用的方法、达到的水平和解决的问题,抗震抗风研究的理论成果和发展动向,结构振动控制理论体系和控制手段,结构设计理论的发展趋势等。指出了现阶段输电塔动力响应研究与设计中存在的缺陷和不足,从环境荷载建模、结构动力响应分析方法、试验测试手段和结构控制理论与措施等方面提出了当前迫切需要进行研究的内容与方向。根本目的旨在提高输电塔-线体系结构设计理论和设计水准,增强抵抗地震和环境荷载灾害性破坏的能力。     

基于应变的玻璃幕墙结构胶损伤检测研究

本文提出了利用应变测量数据检测隐框玻璃幕墙结构胶损伤的方法,首先测量出幕墙玻璃板在外部激励下振动时各测点的动应变数据,然后综合比较各测点应变数据的变化情况,结构胶损伤的部位处必然对应着相对更大的应变数值,据此便可对结构胶是否损伤和损伤的位置作出准确判断。对一个1m×1m的玻璃板进行了结构胶损伤检测实验,结果表明了所提方法是合理可行的。     

大跨度装配整体式钢-混凝土组合空腹楼板受力性能试验研究

长沙市某多层大跨度工业厂房采用装配整体式钢-混凝土组合空腹楼盖结构,为评价该结构体系的安全状况,采用缩尺模型试验和有限元分析相结合的方法对30m×30m楼盖结构进行了动力特性和力学性能研究。结果表明：组合空腹楼盖下层钢肋处于拉-弯、上层混凝土肋板处于压-弯的受力状态,从支座到跨中,其轴力逐渐增大而弯矩逐渐减小,应力分布比较均匀;剪力键主要承受弯矩和剪力,从支座到跨中,其弯矩和剪力逐渐减小。在竖向荷载作用下,楼板以弯曲变形为主,试验最大挠度为16.63 mm,为跨度的1/361。结构前8阶振型均为竖向振动,振动规律类似于实体平板,基本频率的理论计算值与实测值分别为3.3 Hz和3.0 Hz。对比试验数据与有限元分析结果二者吻合较好,验证了理论分析与原型结构设计的正确性。     

钢框架结构软钢阻尼器振动控制的试验及理论研究

本文通过试验研究和理论分析探讨极低屈服点软钢阻尼器的减震效果。对建造在野外的三层钢框架结构输入该结构在历年地震观测中采集到的地震波记录进行了拟动力试验。本次拟动力试验选用了4条地震波记录,各分为有阻尼器和无阻尼器的两种情况共计进行了8次试验。试验结果表明软钢阻尼器具有明显的减震效果。并采用能够同时考虑应变硬化和刚度退化现象的SkeletonShift模型模拟阻尼器的恢复力特性,对该结构进行了弹塑性地震反应分析。地震观测、拟动力试验以及计算机分析结果所表现出的各地震反应具有较好的一致性,说明拟动力试验技术应用于模拟结构的地震反应,可得到令人满意的结果。     

全玻幕墙中玻璃肋稳定性的理论分析及设计方法研究

在玻璃肋稳定性试验研究的基础上,文章建立了有限元模型,对玻璃肋的稳定承载力进行数值模拟,基于弹性稳定理论,利用能量法对全玻幕墙中通过结构胶和玻璃面板连接的竖向单片玻璃肋稳定承载力进行理论推导,提出对应的屈曲临界荷载计算公式。经验证,计算公式与试验研究、有限元分析结果吻合良好,这将为建立全玻幕墙玻璃肋的设计方法奠定理论基础。     

Nonlinear vibrations of a clamped rectangular plate with initial deflection and initial edge displacement— Part II: Experiment

To compare with the theoretical results of Part I,¹ detailed experimental results have been obtained on the nonlinear response of a clamped square plate under a uniformly distributed periodic load, which is subjected to various initial edge displacements. An aluminum test specimen with side length 200 mm and thickness 0·51 mm was used and tests were conducted by shaking the supporting frame with a constant peak acceleration and measuring the relative displacement of the plate to the frame. For the steady-state symmetric periodic responses, the theoretical results are found to be in good agreement with the experimental ones, with the exception of some quantitative differences in the large amplitude vibrations. Besides the responses theoretically predicted, a variety of non-symmetric and non-periodic responses were observed in connection with the internal resonance, combination resonance and dynamic snap-through phenomena, for which the present experimental results seem to provide effective data facilitating further theoretical analyses.     

隐框玻璃幕墙硅酮结构胶粘结厚度设计方法

针对《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102—2003）中隐框玻璃幕墙硅酮结构胶厚度计算公式中的不合理性,在试验研究的基础上,通过有限元分析和理论推导,揭示了隐框玻璃幕墙硅酮结构胶在主体结构侧移下的变形机理,将隐框玻璃幕墙硅酮结构胶厚度计算公式进行修正。结果表明:在主体结构发生层间侧移时,玻璃面板在硅酮结构胶的带动作用下会发生转动,硅酮结构胶只承担主体结构层间侧移的一小部分;硅酮结构胶剪切位移折减系数取值应在0.45～0.50之间;所得结论可为中国隐框玻璃幕墙硅酮结构胶的设计和性能评估提供重要指导。