小车变幅塔机动态分析

本文用有限元方法对小车变幅附着式塔机结构动态特性进行了理论分析、计算和实验研究。建立了塔机结构在起升平面的力学模型。通过编制和调试的计算机程序,对塔机结构各种工况的频率,振型及动力响应进行了计算和理论研究。同时对塔机结构的振动频率和动载系数的简化计算问题进行了研究,指出塔机结构的动力响应计算不宜用单自由度模型,并给出了动载系数的推荐值。     

砌体墙-钢筋混凝土墙组合结构静力弹塑性分析研究

本文在理论分析的基础上对砖墙与钢筋混凝土墙组合结构这一新型的结构体系进行了静力弹塑性分析研究,运用编制的Push-over分析程序通过算例计算并与试验及动力时程分析结果进行对比,证明了该方法的可行性和实用性,并进一步明确了这种结构在地震荷载作用下的受力和变形特征。     

某特种装备作用下地下通道受力特性分析

地下通道作为一种特殊结构形式广泛存在于城市道路体系中，是城市道路体系中不可缺少的重要组成部分。由于桥梁理论和隧道理论不同，计算模型简化不同，对此结构计算分析相差较大。本文通过理论计算和现场实验，分析了代表性地下通道，在特殊荷载作用下的静力性能和动力响应，分析方法和结果可供类似结构的研究和设计参考。     

法门寺合十合利塔结构弹性时程分析及试验验证

法门寺合十舍利塔,建筑高度147m,呈双手合十造型,为竖向特别不规则结构。鉴于其结构体系及结构布置的复杂及体型超限,为确保该建筑结构的抗震安全性和适用性,本文利用SAP2000程序对该结构进行了动力特性和弹性时程分析。为了检验结构弹性时程分析的可靠性,将理论分析结果与其振动台试验结果进行了对比,并在此基础上,对该结构进行了抗震性能评价。     

履带起重机超起配重小车蟹形行走方法分析

本文通过对履带起重机超起配重系统无动力超起配重小车进行研究,提出超起配重小车蟹形行走方法,分析了超起配重小车蟹形行走工作原理、受力分析,得出了超起配重小车系统满足蟹形行走的条件,为履带起重机无动力超起配重小车系统蟹形行走操作方法提供了借鉴。     

法门寺合十舍利塔结构弹性时程分析及试验验证

法门寺合十舍利塔,建筑高度147 m,呈双手合十造型,为竖向特别不规则结构.鉴于其结构体系及结构布置的复杂及体型超限,为确保该建筑结构的抗震安全性和适用性,本文利用SAP2000程序对该结构进行了动力特性和弹性时程分析.为了检验结构弹性时程分析的可靠性,将理论分析结果与其振动台试验结果进行了对比,并在此基础上,对该结构进行了抗震性能评价.     

某钢管拱人行天桥的动力特性理论分析与测试

本文针对某钢管拱人行天桥结构使用ANSYS有限元软件进行了动力计算分析,同时利用INV测试系统对该桥结构的动力特性进行了现场实测,将理论计算结果与现场实测结果进行比较,分析该桥结构的整体动力性能。     

整体预应力板柱结构的抗震特性

整体预应力板柱结构是依靠摩擦节点相联接的“半刚接”结构体系。本文利用3层结构模型进行了系统的动力试验,给出了结构从弹性阶段直至破坏全过程动力特性的测定结果,最后以静力推拉试验给出了滞回曲线,采用变刚度的等效线性化方法分析了结构的振动,并与试验结果进行了比较。目的在于研究该结构体系在简谐强迫振动下的动力特性、刚度和阻尼等振动参数的变化规律以及确定该结构体系的抗震性能。     

一种单层铰接折面网壳结构的试验研究

形如深圳大运会体育馆的单层折面网壳结构其基本构形的铰接体系为空间静定桁架结构,为改善该类单层折面网壳的受力性能、提高结构刚度,可在基本体系的基础上增设若干道环杆.对铰接单层折面网壳结构基本体系及环杆加强体系进行进行了全跨、半跨荷载下的静载试验及动力特性试验,并将试验实测数据与理论分析结果进行了比较分析.结果表明,实测数据与理论分析之间差异较小,模型设计和试验方法合理,理论分析方法正确.     

换流站阀厅结构地震效应动力分析

根据阀厅结构的动力特性,推导了考虑悬吊阀塔晃动离心力的阀厅结构动力计算方程,建立了有限元模型,并将深圳某换流站阀厅结构模态分析结果与实测结果进行对比,验证了模型的正确性。在此基础上,对该换流站阀厅结构体系在不同峰值、不同场地和不同方向地震波作用下,分别进行了动力时程分析。根据分析结果对换流站阀厅结构体系的地震作用效应、塔索的拉力等问题进行了探讨,为换流站阀厅结构体系的抗震设计提供依据。     

FAST主动反射面支承结构安全预警系统研究与应用

研究了世界最大单口径射电望远镜FAST支承结构健康监测系统的安全预警功能。结合监测内容和预警分级原则制订了预警设置的总体框架,根据设计规范和环境荷载记录资料设置环境荷载预警参数,以构件安全和望远镜工作精度为控制目标,确定结构响应预警参数设置依据,提出单点张拉法对节点位移预警参数进行研究,运用LABVIEW平台开发了FAST支承结构健康监测安全预警系统,实现了预警参数嵌入及可视化控制的目标。最终在直径30m的FAST模型索网变位试验中的成功应用表明,该安全预警系统实现了FAST支承结构健康监测在线预警功能,可为将来FAST支承结构建造和正常运行提供重要保障。     

国家天文台FAST索网施工V区锚固平台研制

国家天文台500m口径球面射电望远镜FAST(five hundred meters aperture spherical telescope)是国家"十一五"规划建设的重大科学装置之一,其索网安装跨度500m,净高约130m,合计索根数8895根。FAST索网跨度大、索量多,要求精确度高,使得索网施工非常繁琐、复杂。V区锚固平台为FAST索网施工提供一个可移动的锚固平台,是索网施工过程中必不可少的关键设备。本文针对FAST索网施工对V区锚固平台的要求,使用ANSYS有限元软件,通过先进的结构优化设计和悬索找形方法,解决了V区锚固平台结构设计过程中的多个难题;创新地解决了V区锚固平台锚固和移动的问题;最终出色地完成了V区锚固平台的研制,为FAST索网施工提供了有力保障     

天文台圈梁移动台车设计及应用

本文介绍了在贵州天文台射电望远镜FAST主动反射面主体支承结构索网架设工程中,一种能在圆形轨道上移动的特种锚固装置圈梁移动台车的设计及应用。该移动台车是索网架设工程在圈梁上的锚固装置,它用来锚固施工索道(挂索索道和吊篮索道)以及牵引径向索的钢绞线张拉端反力架,而它们的另一端则锚固在圈梁中心的塔架和猫道V型平台上。该移动台车用固定装置有效的固定在圈梁上,台车采用平面桁架结构体积小重量轻便于在圈梁上移动,也有利于把自身承受的索力有效的转移到了圈梁上,而极大改善了自身的受力状况,台车配有斜坡轨道可让运索车从其上经过,保证了交叉立体作业的安全。     

FAST30m模型张拉成形健康监测研究和应用

FAST(five-hundred-meter aperture spherical telescope)是500m口径、具有主动反射面的巨型射电望远镜。作为先期验证模型,其30m缩尺模型采用整体索网结构作为反射面支承结构,为保证结构的安全性、苛刻的精度等要求,对其张拉成形过程进行健康监测。针对结构特点以及张拉方案,布设相应传感器,研究并提出了有效、实用的结构安全评定方法,在此基础上,综合运用Matlab、ANSYS、SQL2005等软件开发了结构健康监测系统,实现了可视化操作、自动安全预警、结构模型实时修正以及数据库等功能。最终该系统成功应用在FAST 30m模型索网张拉成形过程中,准确评估张拉各阶段的结构安全性,切实确保了安全施工,及时计算各阶段反射面成形精度,为精度控制提供了科学依据,为FAST原型结构健康监测和索网张拉施工积累了工程经验。     

大射电望远镜反射面全球面张拉索网体系静力分析

根据大射电望远镜(FAST)主动反射面的变形及运动要求,采用球面三角形网格划分方法,提出了反射面支承结构的全球面张拉索网格系设计方案,所用网格划分形式及利用直线索模拟球面圆弧线的方法能满足FAST工作精度的要求。利用非线性有限元理论,考虑几何非线性影响进行时变索网的成形和受力分析计算,对预应力成形状态、承载力状态及正常工作状态进行详细分析计算,优化确定了较为合适的反射面预应力张拉索网体系方案。     

采用增量动力分析方法确定高层混合结构的性能水准

增量动力分析(IDA)方法是一种基于弹塑性时程分析结果的参数分析方法,能够给出任一性能水准下的结构性能,反映结构在未来可能发生的一系列强震下变化的动态特性、结构的极限变形能力等抗震性能.采用IDA方法对9个不同结构特性的高层钢框架-混凝土核心筒混合结构展开分析,提出了高层混合结构的四个性能水准,并给出了相应的最大层间位移角范围,以作为基于性能设计抗震设计的控制指标.     

GPR在FAST馈源支撑塔地基探测中的应用

国家重大科学项目500m大射电望远镜(简称FAST)选址贵州平塘,台址地质构造复杂,工程地质条件较差,根据FAST结构的要求,其建在直径为600m圆周上的六个馈源支撑塔基为主要承重部位,为有效地评价塔基的稳定性,治理工程地质病害,本文以地质雷达在FAST馈源支撑塔地基探测为实例,分析了地质雷达技术在这种地形条件较差的环境中应用的可行性,在探测结果与开挖验证的精度对比分析中,总结得出在工程范围较大时,应分区进行现场物性试验,得到更精确的介质相对介电常数,从而提高探测解释的精度,说明了物探技术在岩溶地基探测中发挥的重要作用。随着物探方法研究的不断深入和雷达天线及信号处理技术的迅速发展,GPR技术将能更广泛地服务于工程建设领域,特别是国家重大项目。     

FAST大型岩溶洼地场地岩土治理关键技术研究

FAST(500m口径球面射电望远镜)选址于大型岩溶洼地,洼地的工程地质和水文地质条件极为复杂,台址开挖制约因素多并相互交叉影响,技术难度大,岩土治理具有独特性和开创性,该课题取得如下创新性成果：①建立大型岩溶洼地开挖中心多目标多属性优化决策的分析确定方法,求解出性能最佳、造价最低、地质危害最小的开挖中心空间坐标;②针对含有较大粒径的岩堆,基于离散元计算结果,提出岩堆主动土压力的计算方法,并提出适用于山区的岩堆整体补强加固结构;③针对大型岩溶洼地边坡外形特点,分析凸坡、凹坡的稳定性及影响因素,并分析望远镜下拉索拉力作用对球冠形边坡稳定性的影响;④针对两处裂隙发育强烈的超高岩质边坡的静动力稳定性进行离散元模拟,根据所揭示出的破坏模式提出相应的加固措施;⑤根据FAST洼地的地貌特征,采用人工泄水隧道与天然岩溶管道流相结合的排泄系统,建立起大型岩溶洼地综合防洪、排水系统,有效地降低地表水、地下水对FAST工程的影响。课题成果在FAST工程中得到全面的成功应用,为射电望远镜国家科研重大基础设施建设的顺利实施提供重要支撑。     

On the evaluation of wind loads for wind turbines' foundation design: Experimental and numerical investigations

In the past two decades, wind farms have been enjoying renewed interest as means for clean and renewable energy production. Larger and taller wind turbines are used for harvesting wind energy. In this paper, a boundary‐layer wind tunnel experiment was carried out on a model of the 5‐MW National Renewable Energy Laboratory (NREL) wind turbine, to evaluate overall wind‐induced base loadings in a parked condition. While mean and background base loadings were measured experimentally, a posttest dynamic analysis framework is developed to assess inertial loads analytically. The analytical analysis is carried out under both rigid and flexible tower‐foundation assumptions. Whenever applicable, the wind tunnel measurements are compared with NREL results, which were obtained by using the Fatigue, Aerodynamics, Structures, and Turbulence (FAST) software. The comparison shows a good agreement between the proposed approach and the available FAST results. In addition, the study indicates that the flexibility of the foundation may result in a reduced overall wind loads, due to base isolation effects. However, the assumption of a rigid foundation results in a slightly conservative base loads. This said, depending on the available foundation system, the methodology followed in the current paper remains in force and the base stiffness can be updated to permit the estimation of actual foundation loadings.     

FAST背架结构优化选型及单元足尺模型试验研究

背架结构是500m口径球面射电望远镜（FAST）反射面支承结构的重要组成部分,其成型精度、自重大小及加工难易程度对FAST工作性能、项目造价及建设工期有较大影响。通过对多种背架结构形式进行细致的分析及优化,得到各自最优的结构参数及构造形式,并选取其中两种（单层结构、单层弦支结构）进行单元足尺模型试验,通过试验考察背架实际加工效果及性能。试验结果表明：普通钢结构加工工艺无法满足FAST较高的成型精度要求,需采取加设檩条调节层的构造措施;实际模型工作精度及构件应力水平与有限元模型分析结果吻合,满足功能要求;综合比较两模型的制作安装过程及工作性能,认为单层背架具有结构简单、易于制作、结构精度易于控制等优点,为两试验模型中的较优者。