基于惯性半径相似岸桥模型的地震试验

岸桥结构进行缩尺模型设计时,各构件(梁)的几何尺寸可由原形的尺寸按相似比推导出来,梁截面厚度却不能和长度按同一比尺缩小,导致梁截面尺寸不能完全相似。笔者采用截面惯性半径相似的方法控制抗弯刚度设计梁截面尺寸。以该方法为参考制作了一台岸桥缩尺模型并进行地震试验,缩尺模型试验测量值与数值计算结果接近,结构各考察点加速度、应变出现极值的大小以及所对应的时间都比较接近。该缩尺模型能替代完全相似模型,所得试验值能近似反映实际结构在地震中的动态响应,验证了截面惯性半径相似模型设计方法的可行性,为工程中大型钢结构缩尺模型的设计及后续的地震试验研究提供了参考。     

浅议日本核电站隔震技术的研究和应用

隔震在民用建筑领域的应用越来越多,是减震抗灾的有效手段之一。中国核电站的厂址加速度比国外某些核电站的厂址加速度大,对于引进的核电站需要降低其地震响应。日本的地震活动比较活跃,在隔震方面的研究和应用比较多。日本在多年研究的基础上,选择了两种快堆核电站的三维隔震装置,制作缩比例模型完成振动台试验。试验结果表明两种隔震装置均适用于快堆核电站。     

摩擦摆隔震桥梁简化力学模型动力学分析

建立摩擦摆隔震桥梁简化力学模型,采用模态叠加法计算地震作用下的响应幅值。通过与SAP2000有限元实体模型仿真结果对比,研究简化力学模型的计算精度。结果表明:简化力学模型能够较为准确计算出隔震桥梁的响应幅值;El Centro地震波作用下,简化力学模型的分析结果基本能够满足工程精度要求;隔震桥梁主梁及桥墩地震响应分别以隔震模态、二阶模态为主。     

基于Kriging的岸边集装箱起重机有限元模型修正

为了提高岸桥有限元模型修正的效率,采用基于替代模型的方法修正岸桥有限元模型。首先进行岸桥的有限元建模和振动响应实测,分别获得岸桥模态信息的有限元分析值和试验值;然后,在合理的修正参数选取和试验设计的基础上,拟合得到岸桥有限元模型的二次多项式替代模型和Kriging模型;最后,基于所构造的替代模型对有限元模型进行修正,并对比了不同替代模型的精度和修正效果。结果表明:利用替代模型进行有限元模型修正可以极大地提高修正效率和修正精度;同时,对于岸桥结构,Kriging模型和二次多项式模型的修正计算效率和修正精度非常接近,各自的优劣不明显。     

摩擦摆支座在高速铁路桥梁中的隔震性能研究

以我国高速铁路桥梁为例,建立合理的摩擦摆隔震桥梁力学模型,并通过数值模拟,对摩擦摆支座在高速铁路桥梁上的隔震效果进行研究。研究结果表明:建立隔震桥梁双自由度力学模型,能够较为准确地计算出隔震桥梁的地震响应;选用不同地震波,摩擦摆摩擦因数对高铁主梁最大位移影响规律不同;通过在桥墩与主梁间设置摩擦摆隔震装置,高铁桥梁主梁加速度、墩底剪力、墩顶位移隔震率分别可以达到40%、35%、50%;墩底剪力、主梁位移响应幅值随着桥墩高度增加有很大增加。     

PVDD装置多参数性能试验与隔震新体系控制分析

为研究被动变阻尼装置（passive variable damping device,简称PVDD）耗能性能和出力过程与多项参数设计的关系,对装置的不同形状控制阀和预压力值进行了性能试验。结果表明：孔型对装置最大阻尼力和出力过程产生影响,不同阻尼孔形状组合后可实现装置宽幅值、多出力过程的设计输出;预压力值对变阻尼启动条件产生影响,装置启动前表现为普通黏滞阻尼器,启动后可实现变阻尼力输出。将PVDD与隔震支座组合为隔震新体系,针对9层Benchmark模型进行了不同孔型和预压力值下结构控制效果的数值计算分析。结果表明：隔震新体系具有更好的减震效果;不同孔型的装置对不同形式地震有不同的控制效果;初始预压力使速度响应控制范围整体向后平移,装置有效控制区间得到最大利用。该研究成果对PVDD的设计应用具有参考和指导作用。     

连续梁桥钢阻尼滑板支座设计参数优化方法

钢阻尼复合滑板支座具有滑动耗能、自复位且经济性好的优点,但对其实际隔震性能还缺乏实桥试验验证,不同设计参数对其隔震率的影响规律也缺乏认识。针对这些问题,以一座两跨连续梁桥为研究对象,进行1∶5缩尺比模型的振动台试验,分析了墩顶位移、墩底剪力和桥面位移的减震率,比较了不同强度地震作用下高阻尼橡胶支座和钢阻尼滑板支座的隔震效果。结合有限元模型,分析了不同类型地震作用下屈服力、初始刚度、屈服刚度比对墩顶位移、墩底剪力和桥面位移减震率的影响规律,并分析了参数取值范围。结果表明,钢阻尼滑板支座的隔震效率在纵桥向略优于高阻尼橡胶支座,横桥向则接近高阻尼橡胶支座。 综合考虑桥面板位移、墩顶位移和墩顶剪力的减震率,可以确定出钢阻尼滑板支座的有效取值范围,对实桥的支座设计有借鉴作用。     

基于相似理论的列车制动摩擦副缩比模型研究

基于相似理论设计列车制动缩比摩擦副,利用有限元软件ADINA,在制动速度100 km/h、制动压力1.1 MPa工况下,对1∶1制动盘和缩比制动盘的三维瞬态温度场与应力场分布情况进行模拟分析,进而探讨二者的等效性。结果表明:缩比制动盘与1∶1制动盘温度场与应力场分布的模拟结果基本一致,缩比制动盘的峰值温度为203.9℃,较1∶1制动盘低22.4℃;缩比制动盘的峰值应力为308 MPa,较1∶1制动盘低48.7 MPa;且同工况下缩比模型的试验数据与1∶1制动盘模拟结果基本吻合,二者制动时间相差1 s,峰值温度相差26.9℃,验证了缩比模型的合理性。     

岸边集装箱起重机抗震计算分析

应用有限元软件ANSYS建立了岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）三维计算模型,基于模态分析结果,以计及码头放大作用的设计反应谱作为输入,利用反应谱法对岸桥进行了抗震计算。计算结果表明,耦合模态的作用使纵向地震作用引起一定的垂向位移响应;在运行小车处于前大梁端部且吊有集装箱工况下,横向地震作用时,由于在岸桥响应中起主要作用的第7阶模态对应的固有频率接近横向地震反应谱峰值对应的频率,岸桥应力响应较大;但是,总的来讲岸桥在各向地震作用下的应力响应不是很大。     

集装箱起重机减隔震装置及其模型试验

通过调研阪神地震中集装箱起重机的破坏形式,认为垂直于轨道方向的水平地震力是造成起重机破坏的主要原因,根据减隔震原理设计了一种双偏心回转轴承式集装箱起重机减隔震装置.建立了系统的有限元动力计算模型,利用Newmark-β法对伊朗波等地震波激励下的结构加速度反应时间历程进行数值模拟分析表明,减隔震装置工作时,起重机的加速度反应峰值明显减小,桁框架顶点处约减小45％.根据量纲分析法和相似原理设计了试验模型,在地震台上用同样的地震波输入进行试验,试验结果表明减隔震装置工作时较其锁死时加速度反应最大可减小至10％,位移反应亦大幅减小.数值分析与模型试验的结果相互验证,说明该减隔震装置设计合理、减隔震效果显著.     

An experimental analysis of the effect of wind load on the stability of a container crane

This study was conducted to analyze the effects of wind loads on the stability of a 50-ton container crane using wind tunnel testing. The experiments were performed in order to furnish designers with data that can be used in the design of a container crane that is wind resistant, assuming an applied wind load of 75 m/s velocity. Data acquisition conditions for this experiment were established in accordance with similarity to a reduced-scale model. The scale of the container crane model, wind speed and time were selected as 1/200, 1/13.3, and 1/15, respectively, and the experiment was conducted using an Eiffel type atmospheric boundary-layer wind tunnel having a 11.52 m² cross-sectional area. All directional drag and overturning moment coefficients were investigated and uplift forces due to wind load at each supporting point were analyzed.     

大型抗震集装箱起重机模型设计与动力分析

根据在地震载荷作用下大型集装箱起重机出现的损坏形式,以我国第一台带有抗地震装置的岸边集装箱起重机为原型进行地震试验的模型设计以预测起重机在地震作用下的响应。依照相似理论对试验模型进行设计分析,得到试验模型在外形尺寸、结构质量分布、刚度以及加速度的理论相似关系,并通过原型和试验模型的ANSYS有限元计算保证模型设计的正确性。通过地震载荷时程响应分析得出在起重机在不同工况以及抗震装置是否开启等多种状态下的轮压响应,地震台实验数据验证了抗震装置在地震过程中良好的抗震效果。     

基于ANSYS Workbench通信机柜的抗震分析

利用ANSYS Workbench对通信机柜进行了模态分析,并用振型反应谱法对机柜结构进行抗震分析,从而得出机柜结构在一定频率范围内地震振动下的响应,评估了机柜结构的抗震性能,对于通信机柜的抗震设计有一定的参考价值。     

核电站70/5t起重机抗震分析研究

应用有限单元法对核级70/5 t起重机进行抗震分析研究,并采用反应谱法,分析了解70/5 t起重机在地震时的结构抗震特性,为今后核级起重机抗震分析进行了有益的探索。     

离散型整星隔振系统的动力学参数设计

研究离散型整星隔振系统的动力学参数设计问题。通过建立整星隔振系统的动力学模型,得到从隔振器底端到卫星质心的振动传递率。用理论和仿真方法对此动力学模型进行有效验证,表明该动力学模型能较好地体现离散型整星隔振系统前两阶的振动传递规律。通过衰减不同的共振峰值的内在规律,讨论该隔振系统动力学参数对振动传递特性的影响,提出离散型整星隔振系统的动力学参数设计原则,为整星隔振器的结构参数设计提供理论指导。利用振动台对离散型整星隔振系统进行振动试验,表明该隔振器具有很好的隔振性能,验证了动力学参数设计的正确性。     

160t铁水包主副钩天车技改电子秤的设计

本文简单介绍了行车电子秤常用的秤体结构形式,平衡架下面安装鱼背桥式传感器是一种常用的天车技改方案,并着重分析了南通宝钢钢铁有限公司160t铁水包主副钧天车技改电子秤的设计——采用超薄型轴座式称重传感器的设计解决平衡架下面无法安装鱼背桥式传感器的难题。     

超薄型板式传感器在西钢行车电子秤上的应用

本文主要介绍了行车电子秤常用的秤体结构形式,定滑轮下面安装鱼背桥式传感器是一种常用的行车电子秤技改方案,本文着重分析了西宁特钢160t铁水包主付钩天车技改电子秤的设计——采用超薄型板式称重传感器的设计解决常规行车电子秤改造方案无法解决的难题。     

浅谈底部两层框架砌体结构的抗震设计

基于国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对底部两层框架砌体结构房屋进行抗震设计分析。其一是优化结构布置形式,其二是满足抗震计算要求,其三是加强抗震构造措施。通过探讨可知底部两层框架砌体结构房屋在我国现阶段经济条件下是较为适用的。     

Finite element modelling and experimental modal testing of a three-dimensional framework

The object of this paper is to develop a finite element model for a 1/10 scale crane rig in the laboratory, so that one may predict the dynamic behaviour of the scale crane rig based on the relevant features of the developed finite element model. To this end, the finite element modelling and experimental modal testing for the 1/10 scale crane rig are first carried out. Two kinds of coupling for the transducer and the tested structure for achieving the better experimental outcome are proposed. The finite element model is then modified, according to the experimental results, using various techniques. It has been found that the new modified finite element model, by replacing the conventional infinite rigidity for the ground-fixed nodes by the appropriate stiffness for the translational and rotational springs, can predict the vibration characteristics of the experimental crane rig with satisfactory accuracy.