超限高层混凝土大悬挑结构抗震性能数值模拟分析

为提高对大悬挑结构抗震性能分析的精准度,进一步实现对超限高层混凝土大悬挑结构在建筑领域内的推广,引进数值模拟技术,设计一种针对超限高层混凝土大悬挑结构的抗震性能全新分析方法。采用接触法,构建建筑结构有限元模型;引进数值模拟技术,将地震波划分为由竖直方向与水平方向两个方向构成的振动曲线,并将地震波导入von MISES软件中,设置针对地震波的约束条件,模拟在不同波动条件下的建筑振动滞回曲线,实现对地震波的录入;通过对结构位移的计算与不同振动条件下结构位移量的变化趋势,掌握大悬挑建筑在振动条件下的位移变化规律,以此实现对大悬挑结构抗震性能的分析。通过实例检验证明,设计的方法不仅可以实现在地震条件下对建筑位移与偏移角度数据的高精度获取,还可以通过数据的积累,进一步掌握建筑振动规律。     

浪花艺术馆楼面振动控制技术

浪花艺术馆的建筑平面形似风车，在核心筒交接处设置了三个挑向大海的户外露台。结构体系为钢筋混凝土剪力墙与钢结构桁架。针对结构大悬挑导致的楼面振动问题，在最大悬挑楼面反梁位置和悬挑端部共布置了8个竖向调谐质量阻尼器（TMD）进行结构竖向振动的控制。通过有限元数值模拟分析了人行激励下的楼面振动响应，并通过现场实测分析验证其振动控制效果。结果表明：TMD对楼面振动起到了良好的控制效果，显著提高了楼面竖向振动舒适度。     

黄土场地的爆破地震振动效应

通过对黄土场地爆破地震振动特征的观测分析，揭示了黄土地貌形态对爆破地震振动效应的放大作用，采用数值分析与现场试验对照研究的方法，探讨了爆破地震振动与天然地震振动之间的内在联系和本质规律。研究结果表明，采用爆破地震振动试验分析方法，可以较好地模拟黄土体的地震振动响应特点。     

新建隧道施工爆破振动对既有隧道安全性的影响研究

在地下结构动力学数值方法的基础上，采用模态分析得到了体系的动力特性方程，通过ANSYS的瞬态动力学计算，研究了邻近铁路隧道施工爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。     

地铁上盖隔震建筑车致振动实测与模拟分析

为研究地铁振动引起的地铁上盖隔震建筑竖向振动的影响,基于上海徐泾车辆基地试车线旁的15层隔震住宅进行了现场测试与数值模拟,对不同车速工况下建筑物的室内振动进行测试与分析。振动测试结果表明：地铁上盖建筑采用普通橡胶支座隔震技术后,虽然振动经过隔震层后减小不明显,但并未发现上部结构Z振级有明显放大现象,较传统固接结构具有一定的优越性;上盖结构受车致振动的大小不仅与运行车速有关,也会受刹车等间接增大轨道不平顺程度的行为的影响。建立了用于地铁上盖隔震建筑振动分析的数值模型,并基于现场振动测试结果验证了模型的准确性。数值分析表明,隔震装置在一定程度上可减小楼板竖向振动的幅值,其1/3倍频程振级较固接结构在20、63 Hz附近低约6 dB。     

选煤厂钢框架主厂房楼面异常振动诊治研究

对选煤厂钢框架主厂房楼面因振动筛和离心机工作引起的异常振动进行了实测，得到了设备振动特性参数、楼板竖向自振频率及控制测点的强迫振动响应幅值。建立主厂房钢框架结构有限元整体模型，进行了6种不同工况下简谐强迫振动数值计算。结合实测数据，详细分析了各标高楼面结构的垂直振动传递规律。实测及模拟分析结果表明：强迫共振是引起楼面异常振动的内在原因，各层楼面振动在层间的传递规律并不显著，主要以振动设备所在层对其本层楼面产生的振动响应为主。基于测试分析结果，提出将设备振源诱发的楼面强迫振动直接传递到地基基础的处理策略，对有操作空间的梁板适当采取提高构件刚度的方法。通过再次测试对处理后的结构振动响应进行了减振效果评价，总体效果良好。     

基础隔震偏心结构扭转振动反应分析

对基础隔震偏心结构的扭转振动反应进行了分析，研究了隔震系统偏心距和上部结构偏心距对结构扭转反应的影响。结果表明，采用隔震技术可以显著降低基础隔震偏心结构的扭转振动反应。     

中小型水电站厂房结构流固耦联振动特性数值模拟刍议

随着我国社会经济的深入发展以及科学技术的不断进步，工程界越来越关注水电厂房内的多耦联振动。在传统的共振校核过程中，通常只是进行模态参数分析，忽略流体存在性，严重威胁着电厂生产的安全。在厂房流道内，流体的存在对厂房结构动力特性的改变起着不可忽视的作用，极其容易发生流固耦联振动问题。由此可知，在对其进行共振校核时，要积极考虑流体的存在以及其对厂房特性的影响。但是在实际的发展过程中，由于机理具有复杂性，同时建模以及数值模拟存在难度，因此笔者借助工程实例，对中小型水电站厂房结构流固耦联振动数值模拟进行具体分析。     

框架集装箱码头模态分析

模态分析是详细的动力学分析如谱响应分析、瞬态动力学分析、频谱分析的起点。以寸滩框架集装箱码头为依托建立三维数值模型后并作出模态分析,将对框架集装箱码头结构系统的振动特性分析,振动故障诊断以及结构动态特性的优化设计提供依据。     

结构振动控制系统模拟电路的设计与仿真

采用模拟电路对结构振动控制系统进行仿真分析,将结构振动控制系统的结构动力参数的调整转换为模拟电路中电路元件参数的调节,为振动控制系统的研究与分析提供了较大的方便.针对建筑结构振动控制系统,详细介绍了模拟电路的设计方法,并结合一个具体算例构建其模拟电路进行仿真分析,体现了该方法的简便性.采用经典的Newmark-β数值算...     

武汉大学万林艺术博物馆MTMD控制技术研究与应用

笔者研究多重调谐质量阻尼(MTMD)系统对不规则大空间板梁结构竖向振动的控制作用,首先在SAP2000中建立武汉大学万林艺术博物馆数值模型,基于数值模型对结构进行模态分析,筛选出在人行作用力下容易产生结构共振的区域,进而在筛选出的区域进行MTMD减振设计。基于数值模型进行动力响应分析,对比验证MTMD减振设计对结构振动的抑制效果。研究表明MTMD减振方案能有效地够提高万林艺术博物馆结构的舒适性能。在此基础上,采用MTMD对结构进行振动控制,通过人群激励测试,结果分析表明,MTMD对结构一阶主频振动响应控制效果明显,达到了设计指标要求。     

深水圆形高墩结构振动特性和动力响应分析方法对比研究

墩身动水附加质量对深水高墩结构的振动特性与地震动力响应影响较大,为研究动水附加质量计算方法的适用范围,利用有限元分析软件ADINA,分别基于势流体单元的流固耦合完全数值法以及基于Morison方程的动水附加质量法建立了深水圆形高墩结构的动力分析模型,通过对比分析两类模型的振动特性和地震响应,探讨动水附加质量模型的准确性及其适用范围。研究结果表明,水深宽度比对动水附加质量模型计算的深水高墩结构振动特性和地震响应的精度有明显影响,合理控制水深宽度比可以保证动水附加质量模型的精度。     

列车振动荷载作用下隧道衬砌结构动力响应特性分析

论述隧道衬砌结构动力有限元分析的理论与数值计算方法，并以京广线朱亭隧道列车振动荷载现场测试成果为基础，通过对3种不同断面形状的隧道衬砌结构的动力响应特征进行分析研究，可获得隧道衬砌结构竖向位移、竖向加速度及各种内力时程曲线。研究成果对评价既有提速铁路隧道衬砌结构的动力稳定性和完善铁路隧道结构的设计理论具有一定的指导意义。     

医疗器械生产车间楼面振动的探讨

针对医疗器械生产车间振动盘设备振动对楼板的影响问题,在分析设计资料和现场勘查基础上,结合振动测试收集车间楼面振动响应数据,结果表明：楼盖振动较为强烈,不容忽视.运用通用有限元分析软件对楼板的进行振动特性分析,得到楼板频率范围在30 ～ 70Hz之间为振动响应高峰值区域,设备运行时的激振频率较难避开结构固有频率.数值分析与实测结果较为一致,因此,为确保结构安全,需采取有效的防振手段和加固措施.     

大型地下厂房岩锚梁爆破安全控制标准研究

利用动力有限元数值模拟，研究爆破震动荷载作用下岩锚梁的动态响应特性，研究结果表明爆破震动作用下保证岩锚梁的安全关键在于防止岩锚梁与岩台黏结面被拉裂，应严格控制岩锚梁水平向质点峰值振动速度。结合龙滩水电站地下厂房开挖爆破震动对岩锚梁影响控制的工程实例分析，综合考虑岩锚梁的结构特点、混凝土的强度性能、强度随龄期的增长规律、岩锚梁与岩台黏结面的微观结构及强度等因素，探讨大型地下厂房岩锚梁龄期小于28d条件下进行下层岩体开挖的可行性及不同龄期的爆破安全质点振动速度控制标准。认为岩锚粱浇注后28d内，爆破安全振动速度可以按新浇混凝土的控制标准确定；龄期大于28d的岩锚梁，振动速度小超过7cm／s的控制标准有一定安全储备。     

矩形板振动分析的有限条－传递矩阵法

本文提出一种弹性矩形薄板振动特性分析的新方法，该方法是把结构振动特性分析的传递矩阵法与有限条法相结合，使得联立方程阶数大大降低。此方法不仅可以节省内存，而且可以利用条元的重复性提高计算效率。精度与有限条法相同，且适合实际应用。     

薄壁杆系结构自由振动精确求解的动力刚度法

将动力刚度法应用于薄壁杆系结构自由振动的分析.采用常微分方程求解器COLSYS求解薄壁杆件单元动力刚度所满足的常微分方程边值问题获得单元动力刚度的数值精确解,基于COLSYS求解单元动力刚度的网格采用Wittrick-Williams算法获得单元固端频率的计数,调用COLSYS求解单元动力刚度对频率的导数所满足的常微分方程边值问题获得其数值精确解.由此建立起薄壁杆系结构自由振动精确求解的导护型牛顿法,求得精确的频率和振型.本文数值算法的计算结果与文献以及ANSYS软件的计算结果吻合很好,表明本文方法准确、可靠、有效,可进一步推广应用于其他复杂结构自由振动的分析.     

某工业建筑防共振设计

文章采用数值模拟的方法对某工业厂房楼盖结构中的振动部分进行分析,传递共振波的主要结构是直接承受设备动力荷载的结构,因而分析了该厂房中吊车梁承受动力荷载能力,以及吊车梁的变形允许限值,得出在工业厂房设计时,通过优化吊车梁设计方案,增大其整体刚度,布置有效构造措施等方法,可以有效避免结构共振现象的产生。     

临近爆破处既有建筑物振动响应分析

为揭示爆破对临近建筑结构振动的影响，以临近某隧道出口爆破处一框架结构民房为研究对象，建立了以爆源-岩石-建筑物为整体的三维数值模型，采用对单个炮孔施加爆破振动荷载的方式，研究了不同爆心距和炸药埋深对结构三向振动速度的影响规律。结果表明，随着建筑物高度增加，各工况均存在明显的高程放大效应，其中不同炸药埋深工况下放大倍数为1.94～2.27；随着爆心距的增大，垂直振动峰值速度是径向振动峰值速度的2倍以上。因此，结构各层测点的振动速度不仅受标高因素的影响，还受其他因素的影响。     

高层建筑地震反应的分散最优迭代学习控制研究

针对地震作用下高层建筑结构的振动控制方法进行研究,引入分散控制的策略,将线性二次型最优控制(LQR)与迭代学习控制(ILC)算法原理相结合,提出分散最优迭代学习控制(Decentralized OptimalIterative Learning Control,DOILC)算法并应用于高层结构振动控制中。对某20层钢结构Benchmark结构模型进行数值计算与分析,结果表明,采用分散控制策略的DOILC算法与传统集中控制策略一样可以有效地抑制结构地震反应,相对于集中控制的单一失效分散控制系统的可靠性更强且数据实时处理效率大为提高。