裂纹对空间框架固有频率影响的数值分析

利用有限元方法,对不同位置、不同深度和不同方位裂纹引起的空间框架结构固有频率改变进行了比较分析,将有限元分析得到的梁单元模态应变能力分解为拉压、扭转和弯曲模态应变能,并对结构固有频率改变量随裂纹位置变化的曲线与这些模态应变能分布曲线进行了对比分析。     

工程结构非线性动力响应数值分析中零能量模态控制对响应的影响

在工程结构非线性动力响应数值分析中,通常采用显式积分格式。这样可避免大量的刚度矩阵求逆叠代运算。但显式积分有条件稳定的,从而时间步长△t的取值受到限制,这样必导致进行大量的小时间步长循环计算。为了减少计算量,通常采用高斯积分一类的数值积分。单点高斯积分的采用可引起hourglass模态。控制hourglass模态是结构非线性动力响应数值分析中必须解决的问题之一。本文以八节点六面体实体单元单点高斯积分为例详细分析了hourglass模态产生的机理,并在此基础上讨论了hourglass模态的控制措施及具体应用。通过数值算例分析发现hourglass模态控制的采用对正常动力响应模态造成一定的影响。     

基于模态应变能耗散率理论的结构损伤识别方法

本提出了基于模态应变能耗散率理论的一种新的结构损伤识别方法。表示结构损伤的损伤变量的概念来自于材料领域，并推广到了构件和结构；在此基础上，结构单元的损伤变量是通过建立模态应变能耗散率和相应的结构损伤前后的应变能变化的关系而获得。该方法所要求的结构损伤前后的振型模态可以是不完备的。对测量噪声的影响具有较强的鲁棒性。最后，通过数值算例的分析结果说明，该方法简便、有效，可定位结构的损伤和识别损伤的程度。     

结构破损定位的单元模态应变能变化率法

提出了结构单元模态应变能的概念，并导出了基于单元模态应变能变化率的结构破损位置的诊断方法。该方法仅以结构破损前后的模态振型和单元刚度矩阵为输入信息。算例的数值结果表明，该方法简便、有效。     

基于应变能耗散率的结构损伤识别方法研究

将损伤变量的概念从材料领域拓展到结构中,并用其作为损伤因子来表征结构的损伤程度。通过表示结构损伤时每一单元的模态应变能耗散率引起的单元模态应变能的变化,导出结构每一单元的损伤因子的表达式。考虑到所测的结构模态是不完备的,应用完备模态空间理论将未测的结构高阶模态用等效高阶模态来代替从而消除模态截断误差的影响。最后,通过对一悬臂六跨平面桁架结构的数值算例分析的结果说明,该方法简便、有效,可同时定位结构的损伤和识别损伤的程度。     

基于动力参数的桥梁结构损伤识别

阐述了近几年基于结构动力参数的桥梁工程结构损伤识别的方法,对这些方法进行了评议,指出了在理论和实际应用中的优点及存在的问题．选用一简支桁结构作为研究对象,对其进行了模拟损伤分析,采用不同的模态参数对其损伤情况进行了分析。同时说明了动力参数检测方法的应用。     

基于模态应变能与神经网络的地下拱形结构损伤诊断

地下拱形结构是人防工程的重要结构形式,其损伤诊断是人防工程进行安全性评定的一个重要环节。基于地下拱形结构损伤前后动力特性的分析,证明模态应变能变化对单元损伤的敏感性。定义单元模态应变能变化率,并将其作为人防结构损伤诊断的标识量,通过标识量对损伤进行初步定位,然后采用BP神经网络来确定受损位置的损伤程度。以一典型的人防工程为算例,通过对其在不同损伤情况下计算结果的分析和讨论,说明本文所提出的方法是有效可行的,它可以准确完成地下拱形结构的损伤诊断。     

应振型损伤特征量在混凝土结构损伤诊断中的应用

为检测混凝土构件损伤的出现、损伤位置及损伤程度，本利用位移振型特征量推导了相应的应变振型特征量，并利用Matlab软件编制了混凝土悬臂梁的有限元振动计算程序，对混凝土悬臂梁在发生损伤前后的位移和应变振型特征量进行了仿真计算。结果表明，位移和应变振型特征量均可确定混凝土悬臂梁上存在的损伤，并可确定损伤位置。应变振型特征量较位移振型特征量对损伤更敏感，可用于混凝土构件的损伤检测。     

基于CMSE理论和小生境遗传算法的结构多损伤检测方法研究

本文提供了一种基于交叉模态应变能简称CMSE（cross modal strain energy）和小生境遗传算法的结构多损伤位置和严重程度的有效检测方法。交叉模态应变能方法可以使用完好结构和损伤结构的任意一阶模态信息，并且可以使用极少量（例如只用一阶测量模态）的测量信息。不仅与传统的模态应变能方法相比有了很大的改进，而且对实际检测过程中的信息测量降低了要求。在损伤位置的检测中引入了小生境遗传算法，降低了计算量，提高了检测效率，有利于大型复杂结构的损伤位置检测。复合材料机翼盒段算例结果表明，CMSE方法与小生境遗传算法相结合是检测结构多损伤的有效方法之一。     

圆形孔洞结构岩体冲击响应识别实验模拟研究

孔洞是地质和岩石工程中常见的结构,为了模拟孔洞结构岩体在高速冲击荷载下的响应特征,设计和加工了孔洞结构的花岗岩体试样,采用改进的冲击动力学测试模拟系统,在不同冲击能下,在垂直和平行孔洞轴线方向对孔洞结构花岗岩体进行渐进式循环冲击模拟试验,对实验杆入/反射应力波进行测量。研究表明,峰值反射应力比与冲击能大小无关,但反射应变比能比随冲击能的增大而降低;在低冲击能下,孔洞结构对反射应力波的响应影响不大;随着冲击能的增大,其影响增大;岩体沿孔洞结构的轴线方向发生开裂破坏,与冲击位置无关;在试样开裂后,应变比能显著增高但峰值应力比的变化不大,说明应变比能比可作为岩体结构破坏指示的响应指标。模拟实验为孔洞类岩石结构的钻进识别以及防护设计提供了理论依据。     

潜艇艇体结构在水下爆炸冲击载荷作用下损伤研究

采用数值计算和试验手段相结合的方法,对潜艇艇体结构在水下爆炸载荷作用下的损伤进行了研究。利用试验手段确定了潜艇艇体用钢的材料动态性能参数和潜艇典型单元结构在爆炸冲击载荷作用下的开裂判据。采用双层壳体建模方案对潜艇结构进行整艇有限元建模,运用MSC.DYTRAN程序对整艇结构进行水下抗爆仿真。分析了三种不同工况下潜艇艇体结构的损伤形式。本文计算方法和仿真结果可供潜艇水下抗爆设计和潜艇结构生命力评估参考。     

Benchmark模型结构两阶段损伤诊断试验分析

提出了一种基于结构振动特性的两阶段损伤诊断方法,以国际结构控制协会与美国土木工程学会(IASC-ASCE)提出的健康监测Benchmark模型结构为例,对其在力锤脉冲激励和环境激励下的试验数据进行分析,对不同的损伤模式进行了损伤定位和损伤程度的估计。结果表明,在模型误差、测量噪声、质量与刚度分布不确定性等因素的影响下,该两阶段损伤诊断方法能够取得令人满意的损伤识别结果。     

水下爆炸作用下固支多层片组结构的塑性毁伤研究

为研究固支多层片组结构在水下爆炸作用下的毁伤行为,以能量法为基础,建立了典型多层片组结构在水下爆炸冲击波作用下的塑性响应模型,给出了一定爆炸载荷迎面作用下固支多层片组结构的塑性变形以及剪切断裂毁伤计算方法。利用AUTODYN仿真软件,对不同工况下固支多层片组结构的毁伤进行了仿真研究,并开展了水下爆炸毁伤试验,测试了水下爆炸冲击波参数和多层片组结构的毁伤情况。结合数值模拟和试验结果可知,该理论模型可以很好的预测多层片组结构的毁伤破坏情况,包括其塑性变形层数、剪切破坏层数和最大破坏深度,为水下多层防护结构抗冲击设计提供了一定的依据。     

汶川地震中隧道结构的震害分析

汶川地震中,地下结构特别是隧道这一长线型结构震害严重.参照汶川地震中两条严重受损隧道的地形地貌、地质构造、围岩特征、断面及支护参数等相关资料,利用隧道结构的地震破坏机理,对其破坏形态进行理论分析,研究破坏产生的原因.研究发现除了震中距、地震波入射方向、隧道结构形式、基岩交界面、施工情况等因素外,特殊地段没有采取特殊的支...     

汶川地震中隧道结构的震害分析

汶川地震中,地下结构特别是隧道这一长线型结构震害严重。参照汶川地震中两条严重受损隧道的地形地貌、地质构造、围岩特征、断面及支护参数等相关资料,利用隧道结构的地震破坏机理,对其破坏形态进行理论分析,研究破坏产生的原因。研究发现除了震中距、地震波入射方向、隧道结构形式、基岩交界面、施工情况等因素外,特殊地段没有采取特殊的支护或加固措施,是造成隧道破坏的关键,尤其是当隧道遇到断层破碎带、不稳定边坡、高地应力区等不良地质环境时,地震对隧道的惯性力破坏及地基失效破坏作用巨大。因此,进行抗震设计时应采取具有针对性的支护设计方案,防止由于局部破坏,影响整条隧道的正常使用。     

浅析城镇爆破工程危害的综合控制

对周围环境十分复杂的金丽苑石方控制爆破工程产生的爆破震动、爆破飞石、爆破空气冲击波、爆破噪音及粉尘等爆破危害产生的原因和特点进行了分析,采取了一系列的综合措施对爆破危害进行有效控制,并进一步探究城镇控制爆破工程爆破危害的综合控制措施。     

浅析城镇爆破工程危害的综合控制

对周围环境十分复杂的金丽苑石方控制爆破工程产生的爆破震动、爆破飞石、爆破空气冲击波、爆破噪音及粉尘等爆破危害产生的原因和特点进行了分析,采取了一系列的综合措施对爆破危害进行有效控制,并进一步探究城镇控制爆破工程爆破危害的综合控制措施。     

基于遗传算法的结构损伤诊断研究

利用试验得到的振动参数评估结构的破损情况,是当前结构工程学科十分活跃的领域。本文引入遗传算法处理振动参数,进行结构的损伤诊断。为了让遗传算法更适用于结构工程损伤诊断领域,提出了多父体变量级杂交和变量微调等新的改进策略,并运用于固端梁的损伤诊断,取得了满足工程要求的结果。在识别过程中,遗传算法用到的信息有前二阶固有频率和其相应的振型及前三阶固有频率和第一阶振型,充分说明了遗传算法可在已知信息不多的情况下找到最优解,为结构损伤诊断开辟了一条新路。     

坞口水下炸礁工程和围堰拆除爆破技术

舟山金海湾2#船坞建成后需要对坞口进行炸礁和围堰拆除爆破开挖航道。本文介绍了该工程的总体施工方案、爆破有害效应的控制标准、爆破技术参数和爆破网路的设计,以及对爆破振动和水击波效应的监测成果。坞口炸礁和围堰拆除爆破取得圆满成功,为类似工程积累了经验。     

震后爆破排险技术

抗震抢险过程中,工程爆破往往起着先导作用。坚持系统分析、科学决策、因地治宜、综合治理的设计原则,不仅会实现科学、高效、快捷的救灾目标,而且还为后续重建工作打下良好的基础。本文根据爆破抢险工程实例,总结经验,探索在震后复杂多变的工程环境下,有别于常规的爆破思路。由于涉及拆除爆破、硐室爆破以及壅塞体的综合治理等多项内容,不再对某项具体工程内容做详细介绍,其目的是通过介绍震后爆破的关键分析环节,较全面地掌控总体设计思想,抛砖引玉,集思广议,促进科学抢险救灾决策思维走向成熟。