高层建筑玻璃幕墙结构中幕墙玻璃的非线性问题研究

本文讨论了高层建筑玻璃幕墙结构中幕墙玻璃的力学计算问题，根据实际的变形状态运用大挠度的非线性理论，求解其在强风，地震和强度应力多种复杂因素作用下的强度和变形，以便为玻璃幕墙设计及幕墙的选材提供可靠的理论依据。     

层屈服后刚度对地震响应离散性影响的研究

结构的弹塑性地震响应通常具有很大的离散性,使结构在大震下的性态难以把握,给基于性能抗震设计方法的实现带来困难。除了地震波本身的随机性原因外,结构弹塑性地震响应的离散程度还与结构自身的抗震性能有很大关系。该文基于大量弹塑性地震响应数值分析,研究了结构屈服后刚度对结构弹塑性地震响应离散性的影响。研究表明:结构屈服后刚度退化越小,因结构自身原因导致的弹塑性地震响应离散性也越小。基于该研究结果,该文指出具有主-次结构体系的抗震结构,可有效控制结构的抗震性能,有利于实现基于性能抗震设计。     

幕墙玻璃真空镀膜工艺浅识

本文根据磁控溅射真空镀膜生产线上的实践，对在有色基片和白色基片上镀制复合膜系，制备高档次的幕墙玻璃，介绍一些浅显的看法     

幕墙玻璃工业化生产的若干问题

本文对比介绍了三类磁控溅射幕墙玻璃生产设备．指出幕墙玻璃膜层的不均匀性分为纵向与横向两个问题，二者都与磁控溅射镀膜室的内部结构密切相关．在幕墙玻璃工业化生产的组织管理中，原片及清洗质量、环境卫生、返油现象，成品监测是决定产品质量的关键。     

防火玻璃在高层建筑幕墙中应用探讨

防火玻璃在发生火灾的时候能够起到长时间的控制火势、烟雾以及高温扩散的作用,是一种具有很好的耐火性能的特制玻璃。本文就针对我国在进行高层建筑物的幕墙设计及防火玻璃的推广和使用时的注意事项进行探讨。     

具有刚度非线性双层隔振系统冲击响应数值分析研究

对双层隔振系统中的弹性元件即隔振器采用非线性立方刚度模型描述,在此基础上建立了双层隔振系统的动力学方程。应用Runge-Kutta数值法求得系统的冲击响应,分析了双层隔振系统上下层质量之比、刚度之比以及隔振器阻尼和硬特性刚度系数对系统抗冲击性能的影响,对双层隔振系统的抗冲设计具有一定的参考意义。     

用样条加权残值法进行单层幕墙玻璃的力学分析

本文探讨了玻璃幕墙结构中幕玻璃在纵力和侧力的共同作用下，大位移变形的力学分析问题，采用加权残值法的概念，用五次Ｂ样和为未知函数的试函数，使其直接满足边界条件。     

考虑支承动刚度的船舶轴系横向冲击响应计算

对船舶轴系进行冲击响应计算，通常在轴架支承处采用弹性边界处理，取一个近似的支承静刚度。采用实验方法对某舰尾轴架进行动刚度测量，得到了前尾轴架和后尾轴架的横向动刚度曲线。以此为基础，对该舰的轴系，建立了有限元模型，轴架支撑处横向动刚度用广义弹簧-阻尼器系统进行模拟，计算了在横向冲击作用下考虑动刚度效应的轴系横向冲击响应。     

岸桥主要构件对整机地震响应的影响分析

地震和岸桥结构都极其复杂，进行岸桥地震研究存在较多不确定性，为了降低后期模型试验中的黑箱现象，首先对地震灾害现场岸桥结构破坏情况进行统计，明确岸桥结构地震激励下的主要破坏形式以及主要失效构件，再采用仿真计算对比各主要构件对岸桥整体结构地震响应的影响，验证了岸桥地震激励下门腿绕Z轴的弯曲刚度对整机影响占主导作用。论文的结论可以作为试验方案的指导，在保证试验顺利进行且结果准确可靠的前提下大幅提高试验效率。     

点式幕墙单层索网谐波地震响应的几何非线性研究

摘 要：预应力平面单层索网是几何非线性较强的柔性张拉结构,由索中预拉力及几何非线性提供平面外刚度,在静力平衡位置预应力刚度较小,荷载作用下结构发生较大变形,因而产生了较大的几何刚度。针对几何非线性对此结构受力特性影响的重要性,对结构几何非线性作了定量分析,提出了几何非线性因子的概念;采用几何非线性时程分析方法,探讨了影响不同几何非线性的单层索网的谐波地震响应。分析结果表明,索网长宽比及索预应力对几何非线性影响较大;单层索网动力响应存在峰值共振偏移现象;并指出峰值共振频率不同于结构的线性自振频率和非线性自振频率。     

爆炸流场与玻璃幕墙动力响应的仿真计算方法

采用ALE有限元法进行了爆炸流场与复杂玻璃幕墙结构相互作用的三维动态仿真。针对数值仿真过程中计算效率过低的问题,根据显式有限元和距离爆炸冲击波试验问题的计算特点,利用高性能计算平台设计并实现了爆炸冲击波与玻璃幕墙动力响应的分步流固耦合仿真计算方法。研究了爆炸冲击波作用下幕墙玻璃的动力响应情况,通过与试验结果相比较,证实了该仿真方法的可行性,为玻璃幕墙结构的抗爆设计与改进提供了参考依据。     

空间结构在考虑热-结构耦合关系下的动力响应随机性分析

以空间薄壁圆管为研究对象,分析其在持续热流作用下并同时考虑热-结构耦合关系及参数具有随机性时的动力响应问题。为了便于分析由截面温差引起的热振动,将温度场分解为平均温度和扰动温度两部分,在此基础上建立了热-结构耦合动力学有限元模型,并采用时间域内温度场和动力响应交替迭代进行的近似计算方法,其中温度场的求解利用时间差分法和牛顿迭代法,动力响应则利用Newmark积分法。从各响应的求解迭代格式出发,分别使用矩法和随机因子法推导了温度场及动力响应的数字特征表达式,并通过各时间步内对温度场和动力响应的交替迭计算可求得整个时间域内的温度和动力响应均值与方差。最后以哈勃太空望远镜为算例考察了热-结构耦合对其悬臂薄壁圆管梁的热颤振影响以及参数的随机性对响应分散性的影响,并利用Monte-Carlo法验证了文中方法的可行性。     

新型自适应变刚度隔震装置的力学模型和地震响应分析

基于负刚度系统的力学性能特点,研发了自适应变刚度隔震装置.基于该装置的组成构造和变形机理,提出了其理论力学模型,给出了装置简化的三阶段变刚度模型.对自适应变刚度装置进行的竖向压缩拟静力试验结果表明,理论力学模型与试验力学模型的三阶段刚度基本一致,可有效模拟装置的变刚度力学特性.通过自适应变刚度装置与铅芯橡胶支座组合,给...     

考虑迟滞特性的多级刚度扭转减振器建模及试验验证

利用双曲正切拟合函数,建立了可推广的考虑迟滞特性的多级刚度扭转减振器扭矩传递特性数学模型,并通过了试制的多级刚度扭转减振器特性台架试验验证。探讨了基于不同拟合因子的双曲正切函数在阶跃函数和分段线性函数拟合中的应用。针对具有非对称特性的两级和三级刚度扭转减振器,建立了考虑迟滞特性的扭转减振器扭矩传递特性的非连续、不可微分的数学模型,之后利用双曲正切拟合函数重新推导了建立的扭转减振器扭矩传递特性模型,并将结果推广至多级刚度扭转减振器。利用扭转减振器台架试验,验证了利用双曲正切函数拟合的可推广的多级刚度扭转减振器扭矩传递特性模型的有效性。     

生态复合墙结构动力反应分析模型研究

独特构造及多种材料的使用与嵌套,使生态复合墙结构的动力特性计算异常复杂,故需提出其简化动力计算模型。结合课题组前期研究成果及相关理论,提出生态复合墙结构在弹性阶段简化的动力反应分析模型;建立每层复合墙体分布参数体系的运动偏微分方程,计算其振型和频率;把每层顶点位移作为上一层支座激励,利用振型叠加法对每层复合墙体进行有阻尼动力反应分析;对整体复合墙体进行动力反应分析,并与前期振动台试验结果进行对比分析。理论与试验结果表明：该简化模型计算求得的各层加速度时程反应值与试验值吻合较好,具有一定的计算精度与实用性,为生态复合墙结构在弹性阶段的动力反应分析提供了一种较为简化、实用的计算方法。     

考虑多种因素影响的重力坝地震响应分析

综合考虑坝体混凝土和坝基岩体的材料非线性、无限地基辐射阻尼等因素,对Koyna重力坝进行了地震响应分析,解释了实际震害.用传统方法对Koyna坝进行了地震响应分析,可以看出,坝体混凝土采用线弹性模型不能如实反映可能出现的裂缝分布,其结果只能对起裂位置进行一定的预测;考虑材料初始抗拉强度和抗剪强度的预设缝方法预测的开裂范围较大,考虑到实际工程都需要一定的安全储备,因此预设缝方法是合理可行的.     

基于三维数字照相量测技术的风荷载作用下玻璃幕墙变形量测研究

针对玻璃幕墙在风荷载作用下变形量测方法不能解决全场、复杂节点变形的问题,提出一种基于三维数字照相变形量测技术的光学方法。通过使用双摄像机的三维数字照相量测技术,测定玻璃幕墙在不同风荷载作用下的应变和挠度,然后通过与传统方法应变片和百分表测量以及有限元数值模拟所得的数据进行比较,来验证三维数字量测方法在玻璃幕墙变形量测的可行性。试验结果表明:在相同的风荷载作用下,通过3种方法所测得的应变-位置和挠度-位置的比较,说明三维数字照相量测试验测量得到的玻璃幕墙表面变形数据是准确的,数字照相量测方法可以应用于玻璃幕墙表面变形量测。     

含时滞振动主动控制系统地震响应的数值分析

本文采用精细积分方法计算了时滞受控系统在地震作用下的动力响应,得到在不同反馈增益下随时滞量变化的系统地震响应峰值分布。分析了在小时滞范围内随时滞量变化和反馈增益在不同的取值下对系统响应的影响,结果表明时滞对系统控制效果的影响程度随反馈增益的增大而增大,当时滞较大时,采用较小的控制增益控制效果较好,当时滞较小时,采用较大的控制增益可以获得更好的控制效果。本文结果可用于设计考虑时滞影响的结构振动主动控制算法。     

Fragility analysis of curtain walls based on wind-borne debris considering wind environment

Increasing attention has been attached to the risk assessment and fragility analysis of envelopes of high-rise buildings subjected to the impact of wind-borne debris in hurricanes or typhoons. A probabilistic model of wind-borne debris is proposed in the present paper for risk assessment and fragility analysis of high-building curtain walls based on the numerical solution of three-dimensional flight trajectories of debris and the computational fluid dynamics simulation of local wind environment in a residential area. The influence of sources of randomness in the generation of debris, such as generated location, size, and initial attack angle, as well as local wind environment, on the location of debris impacting on the building curtain wall and the impact damage effect, are considered in the proposed model. The evolution of the probability characteristics of debris is driven by its physical flying behavior in the local wind environment, and the failure probability of each piece of glass of building curtain walls impacted by debris can be determined. Furthermore, a numerical algorithm is given for the fragility analysis under different incoming wind speeds, which can be used to determine the vulnerability and the fragility curve. Finally, two numerical examples for application to residential areas are provided. Results show that the proposed model can provide evaluation and prediction for wind disaster risk and fragility of high-rise buildings in urban areas.