大跨度桥梁结构风荷载模拟研究

基于数值模拟方法的风速时程曲线在桥梁结构风振分析中被广泛采用。本文基于自然风特性,通过考虑结构节点间的风速时程相关性,采用AR模型模拟节点随机脉动风速时程。利用AIC准则确定模型阶数。对模拟所得的大跨度桥梁节点风速时程统计分析表明：AR模型可有效地模拟具有空间相关性、时间相关性的节点脉动风速时程,模拟精度、速度和计算稳定性均满足实际工程应用要求。     

脉动风载作用下锅炉钢架结构动力响应分析

以某火电厂框架式锅炉钢架结构为研究对象,对其在对脉动风载作用下的动力响应进行了分析。基于线性滤波法中的自回归模型(AR),运用Matlab模拟出给定风速功率谱的风速时程曲线,并与Davenport谱对比验证了风速曲线的合理性,再经过相关公式推导,从而获得作用在结构各节点的脉动风载时程曲线。借助有限元分析软件ANSYS,对锅炉钢架结构进行了模态分析,以及风载作用下的动力响应分析。结果表明,利用AR模型得到的风速时程具有较高的可靠度。锅炉钢架结构的水平位移随着高度的增加呈现递增趋势。研究内容为大型锅炉钢架结构脉动风载的分析提供了参考。     

钢闸门在启门荷载作用下的动力响应

为了解水工钢闸门在日常启闭过程中对受到非线性作用力的动力响应,获取闸门的固有频率、振型模态特性以及在外荷载作用下的振动频率。以某水闸的钢闸门为研究对象,根据闸门的实际结构建立三维模型,实际监测的启门力数据作为已知荷载,通过有限元分析得到:闸门的第1阶固有频率较低,低阶模态的振型是闸门沿竖直方向的整体振动和闸门的弹性变形振动;虽然闸门在启门力作用下的振动频率小于闸门的固有频率,但仍应该注意闸门运行管理的规范化;运行过程中闸门顶部和底部的振幅较大,中部的振幅较小。     

爆炸荷载作用下地下锚喷支护结构动力响应数值分析

为了研究常规钻地炸弹在岩石中爆炸时对地下支护结构的影响,应用LS-DYNA有限元程序分析了地下防护工程锚喷支护结构在爆炸荷载作用下的动力响应.模型中考虑了锚杆对岩石的锚固作用,其中混凝土采用H-J-C模型,并考虑了应变率效应.与国内外经验公式的计算结果比较表明,该分析模型与方法是合理的,能据此进行爆炸荷载作用下地下结构的动力可靠性分析.     

高速铁路路基动力响应有限元分析

根据高速铁路列车对路基结构运行的特点,结合路基结构形式,基于弹塑性本构关系,利用有限元软件MIDAS/GTS,选取模型参数,建立轨道-路基体系的三维有限元计算模型,对轨道和路基动力特性进行研究,分析路基在高速铁路列车振动荷载作用下的变形特性,以及路基动位移和动速度随路基深度变化的动力响应特性,并找出其规律性,对高速铁路路基设计具有重要的指导意义.     

大跨度桥梁风荷载模拟及程序编制

提出了一种有效而实用的风荷载模拟方法.利用工程实际中普遍采用的风速谱,采用多维自回归模型AR,并应用BIC法则确定多维自回归模型的阶数,使模型与功率谱的拟合更具相合性.用VB语言模拟了一座跨度为1000m的悬索桥的主梁随机风场,验证了该方法的有效性.     

桅杆结构在模拟风荷载下的非线性动力分析

桅杆结构是一种具有较强几何非线性的结构,风荷载是其主要设计荷载。在对广义脉动风荷载样本模拟的基础上,采用增量形式的非线性有限元模型对桅杆的动力响应进行分析,并进行算例计算,说明提出的方法具有较好的精度。     

冷弯折皱薄壁拱壳轻型钢结构在风荷载下的动力响应

薄壁轻型结构具有自重轻、造型优美、抗震性能优越、投产少,施工简便等优点,是一种值得推广的钢结构形式。但由于重量轻,在动荷载,特别是在风荷载作用下,结构的动力响应较为显。在设计中够重视。本语用有限元的方法采用板单元对一种薄壁轻型钢结构－银河屋顶的自振频率和振型进行分析,并了其在脉动风荷载作用下的响应,且针对风葆载提出了轻型钢结构在设计中注意的问题。     

在偏心脉冲荷载作用下新型铁路架桥机结构的动力响应

本文介绍了我国一种新型单梁模移式铁路架桥机在架桥过程中,在偏心脉冲荷载作用下总体结构强迫振动的计算机模拟计算。介绍了这种动力响应分析的方法、结果和结论,它们对于大型工程起重机械的总体结构设计具有普遍参考意义。     

大跨度公铁两用斜拉桥列车制动力作用下结构响应研究

以某一正在设计的大跨度公铁两用斜拉桥为背景,利用非线性动力时程分析方法,分析了塔梁间设置黏滞阻尼器时,在列车制动力作用下结构动力响应,并与未设置黏滞阻尼器情况下的结构响应进行比较。分析结果表明,在塔梁间设置黏滞阻尼器能有效地降低在列车制动力作用下梁端及塔梁相对位移,结构受力也有所改善。     

交通荷载作用下大跨悬索桥的非线性动力响应分析

研究了非线性系统的等价线性化动力分析方法以及大跨悬索桥非线性特性的表征,采用移动荷载模型分析了润扬长江大桥悬索桥在移动交通荷载作用下的非线性动力响应特征,包括单车过桥、车队单向过桥、车队双向过桥以及基于实测交通流量的连续车流过桥等4种工况。结果表明,在60～120km/h的正常行车状态下,车速对结构动力响应的影响并不显著;车重与结构挠度响应呈近似正比例关系;在连续车流作用下,动力响应最显著的部位为跨中区段;在不连续车流作用下,动力响应最显著的部位为L/8～L/4区段。本文的结论可以为大跨悬索桥梁的构造优化设计、空间疲劳分布效应研究及日常养护工作提供参考。     

大跨越输电塔线体系动力特性及风振响应

以正在建设中的世界第一高 3 46 5m的输电塔———江阴大跨越为工程背景 ,建立了考虑输电线、绝缘子和塔架耦合的两塔三段线分析模型 ,用非线性有限元分析方法对大跨越塔线体系进行了风振响应分析 ,并进行了气动弹性模型风洞试验。通过理论计算和试验研究 ,指出输电线对塔架的自振频率影响较小 ,而结构体系风振响应分析则应考虑塔线耦合影响 ,提出的分析方法和得到的结论可供实际工程抗风设计参考     

高耸结构广义人造脉动风时程模拟研究

高耸结构的风振响应要考虑非线性就必须在时域内进行,这就要发展顺风向脉动风的模拟方法。本文在了解风的基本特性基础上,利用互谱密度矩阵分解,并考虑了随高度变化的风谱,为提高计算效率和计算精度,引入了快速FFT变换技术,数值算例表明该方法切实有效可行。     

精细化风荷载作用模式下输电塔的动力响应研究

为研究精细化风荷载作用下输电塔的动力响应特性,采用高频天平测力试验获得横担和塔身及其主要杆件的体型系数,采用节点集中加载和均布加载两种风荷载作用模式,计算了高压输电塔在不同加载模式下的风致动力响应以及风振系数,并与规范结果进行对比分析。研究表明:相比试验结果,规范建议的体型系数偏低,由此得到的结构位移、加速度和杆件内力响应均偏小,但按规范方法得到的风振系数偏大;与节点集中加载方式相比,均布加载模式下塔身的总体位移和加速度响应基本不变,横担的位移和加速度响应略有增加;横担主杆、腹杆和塔身斜撑的截面最大应力均有不同程度的明显增加,而塔身主杆的截面最大正应力变化不显著。风荷载加载模式对横担的内力响应影响较大,但对塔身主杆的内力和整塔的风振系数影响较小。     

塔架结构的脉动风荷载数值模拟及响应

脉动风荷载数值模拟是进行风荷载响应分析的基础。采用三角级数法对脉动风荷载进行了模拟,并借助有限元分析软件,对风荷载作用下塔架结构的动力时程响应及频谱特征进行了分析。     

爆炸荷载作用下框架结构的薄弱部位分析

采用通用有限元软件SAP2000模拟钢筋混凝土框架在不同部位受到爆炸荷载作用的动力响应过程,并对荷载作用相应部位梁柱节点的位移进行对比分析。分析结果表明,荷载作用于角柱所在边跨引起的梁柱节点位移均大于荷载作用于中跨的梁柱节点位移。说明爆炸荷载对框架结构的影响与荷载作用部位密切相关,边跨动力响应大于中跨,而边跨中的角柱更是结构抗爆设计关键构件。     

大跨越输电线体系风荷载模拟

本文在大跨越输电线体系的风振响应分析中 ,采用空气面层湍流的谱张量模型模拟体系的脉动风时程记录 ,此方法省时、有效、能满足精度要求     

大跨度桥梁风振响应问题的研究

介绍了自然风的构成,对桥梁结构风致振动的机理进行了探讨,并将该机理应用到实例的风毁分析上,成功地解释了该桥毁坏的原因。同时,对大跨桥梁风致振动控制的研究现状进行了总结,讨论了风洞试验在桥梁风致振动控制研究中的作用,并对数值风洞技术的发展及其应用前景进行了展望。     

武汉某超高层建筑静动力风荷载分析

以武汉一幢超高层钢筋混凝土剪力墙结构为研究对象,利用SAP2000结构分析软件,建立该结构的分析模型,分析了结构的动力特性以及结构在设计风荷载作用下的反应,并根据随机振动理论分析结构的风振响应。     

倒锥形大跨空间结构三维风荷载及风振响应分析

风荷载是大跨空间结构设计的控制荷载之一,因其结构体型复杂,结构表面的风压和体型系数往往难以确定。本文在风洞试验基础上对一倒锥形大跨空间结构的风荷载分布特性进行了研究,并利用有限元理论在时域上计算了该结构的风振系数,为此类结构的抗风设计提供了依据。