大跨度屋盖结构脉动风振响应的参与振型

为了选取大跨屋盖结构脉动风振响应的主导振型,提出了振型能量参与系数及其累积参与系数的计算方法.在总结振型背景响应、振型共振响应的计算方法的基础上,给出了脉动风荷载在背景响应及各振型背景响应上做功的平均值,提出了背景响应振型能量参与系数计算公式和主导振型的选取方法;给出了振型共振响应内能的表达式,提出了共振响应的振型能量参与系数的计算公式和振型选取方法.数值算例表明,振型位移响应对总位移响应的贡献大小符合振型能量参与系数之间的相互关系.背景位移响应的计算精度可通过背景响应振型参与系数及其累积参与系数来控制,而共振响应累积振型能量参与系数则反映了参与计算振型的共振响应总能量与背景响应总能量之比.     

以位移法为基础分析单层铰接排架屋顶侧移及内力的侧移系数法

本文提出一个分析单层饺接排架屋顶侧移及内力的“侧移系数法”.这个方法与文献[3]的“横梁内力系数法”十分相似,但后者是以力法为基础,而本法是以位移法为基础,其优点是:1.以屋顶侧移为基本未知数,对于含有较多等高跨的排架,未知量比横梁内力系数法大大减少,因此无论是形常数计算和排架内力计算都更为简化;2.由于在计算时首先求得了单位力作用下的排架屋顶侧移,这对于需要计算排架自振周期、振型侧移及地震内力的情况特别有利,它提供了计算这些内容所需要的基本数据,减少了大量的准备工作;3.便于考虑排架的空间作用,计算时只需将荷载列阵的各元素乘以相应的空间作用系数即可.     

高低跨厂房的抗震分析与抗震计算方法

本文讨论了高低跨厂房的横向与纵向抗震计算方法。对横向抗震计算考虑了厂房空间整体作用,给出了各振型空间作用系数ζ_i,分析表明高振型空间作用系数增大,即考虑空间作用时高振型地震反应影响增大,这是与震害符合的。对纵向抗震计算指出必须考虑扭转效应,提出了考虑扭转效应的计算方法。本文根据上述方法对天津两幢厂房进行了抗震验算分析。分析表明,高低跨厂房地震反应的高振型影响增大,这是高低跨厂房地震反应的特点,也是高低跨厂房容易产生地震破坏的重要原因。     

钢筋混凝土单跨排架的总承载力及其变阶柱的计算长度

为了改进排架柱二阶弯矩的近似计算方法,本文在考虑了材料非线性及几何非线性的前提下对钢筋混凝土变阶柱单跨排架进行了全过程分析,再从单跨排架整体受力性能出发找出结构总承载力为最小的荷载形式及破坏机构,并求出各控制截面中相应的非线性二阶弯矩及与规范η值公式相呼应的计算长度.最后提出了单跨排架柱上下柱计算长度的建议值.     

单层工业厂房地震反应的高振型影响

对国家标准（ＧＢＪ１１—８９）附表５．４吊车桥架引起的地震作用效应增大系数的计算原则和单层工业厂房排架柱高振型影响进行了讨论。指出该增大系数和吊车桥架质量有很强的相关胜，不考虑这种相关性会带来的较大误差；通过算例具体分析了排架柱高振型的影响，从动力特性和地震效应两方面说明平面排架计算的近似性。     

高墩大跨弯连续刚构桥冲击系数计算公式

为研究高墩大跨弯连续刚构桥冲击系数敏感性因素及计算公式,以陕西某大跨弯连续刚构桥为依托,基于车-桥耦合振动原理,采用三轴五自由度车辆模型,分析了曲率半径、墩高和路面不平整度对桥梁结构最不利断面冲击系数的影响,给出了相应的挠度、弯矩和扭矩冲击系数最大值包络曲线,通过回归分析提出了弯连续刚构桥冲击系数的计算公式,并将计算结果与国内外规范进行比较.结果表明,对于此类特殊桥梁结构,中国规范冲击系数计算值较其他国家规范值小,在路面等级较差时,各国规范冲击系数计算值均偏于不安全,此时均需考虑不平整度对桥梁冲击系数的影响,研究结果将为该类桥梁冲击系数的精确计算提供参考.     

基于多维激励应变能响应Rayleigh阻尼系数计算方法

Rayleigh阻尼模型广泛应用于结构地震响应计算,致使Rayleigh阻尼系数计算方法将显著影响结构响应,而地震多维激励是同时作用于结构,且应变能响应能较好地反映结构力学行为,因此,本文对基于多维激励应变能响应的Rayleigh阻尼系数计算方法进行了研究。根据单维地震激励时应变能响应的计算公式,构建出用于计算应变能响应的合理虚拟激励形式,应用于多维激励体系,提出计算多维激励时应变能响应的虚拟激励法,并构建出振型阻尼比变化量平方的新型权重系数,提出基于多维激励应变能响应的Rayleigh阻尼系数计算方法。分别以不带楼板的双向对称、单向偏心和双向偏心的大跨空间钢结构,以及带楼板的对称双塔、非对称双塔和非对称三塔钢筋混凝土结构为工程案例,以多条实际地震波作为激励,对提出的算法进行验证。结果表明：对于双向对称空间钢结构,基于各类阻尼系数计算方法求得的结构响应误差均较小,对于单向偏心和双向偏心空间钢结构,基于二阶振型阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为5.89%和19.64%,基于多维激励应变能响应阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为0.00%和6.10%,对于对称双塔、非对称双塔和非对称三塔结构,基于二阶振型阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为5.76%和51.17%,基于多维激励应变能响应计算求得的结构响应误差最小值和最大值分别为0.07%和4.48%,证明该计算方法是合理的。     

对称三相输电线与通信线之间的互感耦合系数

如果电力线与通信线之间的互感系数已经知道了,那么计算它们之间的电磁感应效应是很容易的。所以,对工程师来说精确计算互感系数是很重要的。但是迄今为止,没有推导出计算三相输电线与通信线之间互感耦合系数的精确的理论公式,而已有的简化计算公式却存在某些错误。鉴于上述理由,笔者推导出对称三相输电线与通信线之间互感耦合系数的理论公式,给出了新的简化计算公式,更正了原来的简化计算公式的错误。     

三峡升船机高排架应力分析的新方法——平均刚度法及改进后的力矩一次分配法

在三峽升船机高排架的計算中,我們对力矩一次分配法进行了改进,并研究出一个平均剛度法,这两个方法无論用之于高排架的精確計算或近似計算都是比較簡单而迅速的。改进后的力矩一次分配法是利用剛度修正系数入(λ_(AB)=1—C_(AB)C_(BA)μ_(BA)’当普通傳递系数C是(?)时則λ_(AB)==1—1μ_(BA),当普通傳递系数是—1时则λ_(AB)=1—μ_(BA),式中μ_(BA)是普通分配系数)乘剛度后計算一套分配系数(和林同棪的相同)再利用同样的剛度修正系数的倒数1/λ乘普通傅递系数,即得修正傳递系数,这样就能使修正傳递的系数的計算很簡单而且一次分配的过程也很簡单。平均剛度法是将不对称单跨多层剛架用平均剛度的办法使轉化为对称,从而可利用Шагин基本构件进行无剪力一次分配,再进行次数不多的(1至2次)簡单修正,即可得相当精确的結果,这个方法也可用之于不对称多层多跨剛架和不对称的空腹剛架的计算,迅速得出我們需要的任意精確的结果。     

最小余能原理在Timoshenko梁动力分析中的应用(Ⅲ)--多跨连续梁的固有频率

应用最小余能原理的理论和方法，对Timoshenko梁进行动力分析，分别计算了对称截面及非对称截面多跨连续梁，当相邻跨按对称振型振动时的固有频率，讨论了不同边界条件对固有频率的影响。     

三跨连续斜交T梁桥的动力特性研究

为深入了解连续斜交梁桥的动力特性,以一座三跨连续斜交T梁桥为工程实例,建立了不同斜交角度的三跨连续斜交T梁桥的Midas Civil空间梁格模型,分析了斜交角的变化对结构的振型分布和自振频率的影响变化规律,并以斜交角作为影响因素,对现行《公路桥涵设计通用规范》中连续梁桥冲击系数计算采用的基频通用公式进行了修正.研究表明:三跨连续斜交T梁桥的竖弯振型分布在自然振型的不同阶数中,随着连续斜交梁桥斜交角度的增大,结构的弯扭效应变得更加明显,使得竖弯振型的分布也产生了变化;竖弯振型对应的自振频率均随斜交角的增加而增大,当斜交角度大于30°时,基频计算应计入斜交角影响;现场实桥动载试验表明本文提出的基频修正公式是比较合理的,对于此类结构的工程设计具有重要的参考价值.     

商品混凝土收缩性能的试验研究

通过连续180 d对24组99个商品混凝土收缩试件收缩应变的量测,分析提出商品混凝土在标准条件下的收缩应变计算公式,利用多系数叠加法分析提出非标准条件商品混凝土的多系数收缩应变计算公式ε(t)=ε(t)0β1β2β3β4β5.并根据本试验数据,参考国内外收缩试验资料,给出各影响系数的确定方法.此外,将试验所提出的收缩应变计算公式与ACI收缩公式、中国建筑科学研究院收缩公式、王铁梦收缩公式进行了分析比较,结果表明:本文所给公式更适用于商品混凝土收缩应变的计算.     

多跨压杆非线性变形与稳定计算的精确递推公式

给出了等距条件下，具有悬臂端的任意多跨连续压杆之临界力及杆端挠度计算的精确递推公式，为工程应用提供了一种简明实用的方法。     

单轴对称圆孔蜂窝梁弯扭屈曲承载力的简化计算

对存在初始缺陷的单轴对称圆孔蜂窝梁的弯扭屈曲整体稳定性能进行参数研究,提出新的简化设计方法.通过ANSYS建立有限元模型,在与国外试验数据差距较小的基础上,分析不同孔高比、距高比及跨高比的单轴对称圆孔蜂窝梁中残余应力的影响程度及规律,并将各构件稳定承载力与规范公式所得当量单轴对称实腹梁的稳定承载力比较,发现跨高比与残余应力对稳定承载力的影响程度成正比;距高比、跨高比不同的单轴对称圆孔蜂窝梁与规范所得实腹梁的稳定承载力具有某种特定联系;提出单轴对称圆孔蜂窝梁稳定承载力折减系数,通过非线性回归分析得到稳定承载力简化计算公式.经有限元验证,对于任意参数的单轴对称圆孔蜂窝梁,此公式均能精确、快速地算得稳定承载力,在设计中可参考使用以提高设计效率.     

计入主塔刚度影响的三跨连续体系悬索桥竖弯频率估算公式

为方便计算三跨连续体系悬索桥的竖向自振频率,基于双塔三跨连续体系悬索桥,在计入主塔刚度的影响下,应用Rayleigh法,推导了一阶对称和反对称竖弯振动频率公式,并提出了主塔刚度影响系数的表达式,最后,对此公式的可行性进行了算例验证,并对适用范围进行了讨论。研究结果表明：主塔刚度对三跨连续体系的一阶正对称竖弯频率影响较大,进行频率计算时应计入主塔刚度的影响;主塔对竖弯基频的影响程度可通过主塔刚度影响系数计算得到;给出的能量法得到的竖弯基频计算值与有限元值误差能满足概念设计阶段的要求;该公式可用于简支单跨及三跨连续体系悬索桥的竖弯基频计算中。     

基于悬链线的大跨度悬索桥基准索股调整

目的检验抛物线调索公式的正确性,寻找更为精确的基于悬链线公式的基准索股调整计算方法或计算公式．方法基于基准索股的悬链线解答,提出了调整索长的精确计算方法,该法能自动计入主塔偏位,索股温度等影响。根据悬链线的线形方程,推导了等高、不等高两种情况下的索长与跨中标高的悬链线简化调缆公式,应用于悬索桥的中边跨索股调整．结果对实桥中跨的基准进行调整时,悬链线简化调缆公式和抛物线调缆公式均具有很高的精度,前者精度高于后者;对实桥边跨的基准索股进行调整时,两者均有些误差．结论对于悬索桥中跨的基准索股调整可直接运用悬链线和抛物线简化调缆公式的计算值,而对边跨的基准索股调整时．可将值适当放大．     

正交异性连续板的动力分析

本文应用最小余能原理的理论和方法,对两跨和四跨全部简支边界正交异性矩形连续板结构进行动力分析,计算了全跨对称振型和反对称振型下,对应各种可能振型的固有频率,按动力学基本理论分析,结果可靠.     

多跨人行桥振动均方根加速度响应谱法

针对多跨柔性人行桥在人行走下的振动舒适度验算问题,提出了基于振动均方根加速度响应谱的计算方法.采用具有代表性的实测落足曲线根据Ellingwood方法构造激励函数,对不同跨度、跨度比、阻尼比的多跨人行桥进行了大量的时程分析,将加速度响应作FFT变换得到响应频谱,并按ISO总体频率计权方法,计算得到综合考虑了前3阶振型作用下不同情况的均方根加速度响应谱. 多跨结构响应谱具有相同的谱线形状,选取两跨响应谱作为参考响应谱,结合跨度阻尼修正系数,建立多跨结构响应谱分析方法.分析结果表明,采用不同的落足曲线,在计算结果上会有差异;当基频小于4 Hz时,结构的响应较为显著.该方法可直接用于多跨人行桥的振动舒适性评价     

弹性支撑及连接边界的多跨曲梁面内自由振动分析

针对弹性支撑边界曲梁的振动问题,采用一种改进的傅里叶级数方法对多跨曲梁面内自由振动特性进行了求解分析.将曲梁面内径向和切向位移函数表示成傅里叶级数形式,并引入辅助多项式函数用以解决弹性边界的不连续性.采用瑞利-里茨方法求解基于能量原理的哈密顿方程,得到关于未知位移幅值系数的标准特征值问题,求解得到多跨曲梁的固有频率和振型.通过单跨、两跨的自由、简支、固支等传统边界及弹性边界的曲梁模型结果与有限元法结果的对比验证了本文方法的正确性,并分析了两跨固支曲梁中间连接刚度对固有频率的影响.     

管道系统动力特性的近似计算

运用能量法的原理,提出了近似计算连续梁基本频率和三维任意走向复杂管道系统３个低阶重要振型及频率的方法,并用算例比较了本文方法与精确方法的计算结果．