钢筋混凝土柱支承筒仓模型模态试验与有限元分析

利用有限元软件对钢筋混凝土柱承式单仓模型进行模态分析,得到用于指导测点布置的数值计算结果;通过对柱承式立筒仓模型进行环境激励模态试验,获得了模型结构的前几阶模态参数及其特点;通过对模态参数进行模态验证、振动台试验和有限元对比分析,验证了试验结果合理及试验方法可行,为开展实仓结构的现场模态试验奠定基础。     

模态试验技术与结构工程

本文阐述了模态试验技术与结构工程振动中反问题研究的相互关系,对难以用分析方法完善地建立力学模型和掌握系统关于振动的固定特性的工程结构进行模态试验,研究系统模态参数,解决已知激励、响应求系统的有关问题。     

起重机桥架的试验模态分析

本文讨论了试验模态分析法在起重机上的应用。通过用窄带随机信号激励方法对桥式起重机桥架进行了随机振测试,得到了桥架在垂直方向的前九阶模态,其中,前四阶模态的试验结果与理论值比较误差小于8％。     

大跨度混凝土斜拉桥模态试验技术研究

随着大跨度斜拉桥建设的迅速发展,试验模态分析对于验证设计、建立结构动力学模型以及桥梁安全运行的状态评估具有重要意义。斜拉桥是由索、梁和塔三种受力特点完全不同的构件组成的组合体系,尤其是混凝土斜拉桥由于恒载内力较钢斜拉桥大很多,且振动信号衰减更明显,其模态试验比其它桥型更加困难。本文通过研究混凝土斜拉桥的模态参数特点,发展了一种包含两种方式基于环境激励的桥梁模态试验方法(UINO法),提出了利用互功率谱法进行模态参数识别的分析技术,并以此为基础开发了桥梁模态试验专用软件系统QL-SYMT。通过多座大跨度混凝土斜拉桥的模态试验证明,该系统不仅能有效识别出桥梁的模态参数而且方便易行。     

基于环境激励的连续梁桥挠度评定方法研究

为研究基于环境激励的在役连续梁桥承载能力评定方法的可行性,根据《公路桥梁荷载试验规程》设计桥梁静载试验方案,利用随机子空间法测量识别桥梁在环境激励下的模态参数,结合桥梁有限元模型提取集中质量矩阵,对桥梁实测模态振型进行质量归一化,识别桥梁的实测位移柔度矩阵,预测桥梁在静力荷载作用下的实测模态挠度,最后结合规范对桥梁承载能力进行评定。以4跨连续梁桥为实例建立损伤桥梁有限元模型,基于有限元数值模拟环境激励,预测了该连续梁桥的柔度矩阵和试验荷载下的模态挠度,并与初始无损桥梁的理论设计挠度进行对比,计算了静载试验校验系数。结果表明:各测点挠度的最大相对误差不超过6%,基本满足工程精度要求,根据规范判断该损伤桥梁承载能力不满足设计要求; 该方法能够准确评估既有桥梁的承载能力,基于环境激励的连续梁桥承载能力评定方法具有较强的有效性和可行性。     

环境激励振动模态分析在桥梁结构检测与健康监测中的应用

文中对试验模态分析(EMA),特别是基于环境激励的振动模态分析(AMA)的进展,及其在桥梁结构检测和健康监测的应用进行了综合评述.主要内容包括结构动力学特性在桥梁结构检测和健康监测中的作用,传统试验模态分析和环境激励模态分析的进展,以及环境激励模态分析在桥梁结构检测与健康监测应用实例.     

基于模态参数对损伤识别的探讨

简要介绍了四种方法对应的模态理论基础,通过试验研究验证了应变模态对结构局部损伤的敏感性,讨论了应变模态对局部损伤的敏感范围。研究表明,基于环境激励法的应变模态试验可有效地识别损伤位置。     

钢筋混凝土立筒实仓结构模态试验研究

钢筋混凝土立筒仓动力特性参数是评估筒仓结构抗震性能和损伤状态的基础参数。本文以钢筋混凝土立筒仓为试验对象,开展了基于环境激励的现场实仓模态试验研究,得到了该实仓结构的前四阶固有频率、振型和阻尼比;利用模态分析验证了实测结果的有效性和试验方法的可行性,为在役立筒仓结构的损伤识别奠定基础。     

框架结构的高阶局部模态分析与试验

介绍了规则链武结构的局部模态特性，分析了框架结构的高阶模态及局部模态试验，表明框架结构高阶局部模态具有模态密集特性，子结构和整体结构之间存在着动力耦合。     

结构应变模态获取途径的理论与仿真研究

对应变模态的试验模态理论进行了总结,并提出了不同激励下实用的应变模态获取方式,仿真分析验证了该方法在实际应变模态测试中有效性。     

地脉动下对结构损伤指标修正的探讨

本文从地脉动用于结构损伤识别的特殊性出发,提出应对地脉动下的结构损伤指标进行修正,并基于刚度退化给出了修正后的损伤模型。通过对混凝土悬臂柱数值试验计算结果及受损混凝土结构模型实测数据进行分析和比较,验证了本文所做修正对提高地脉动下结构损伤识别的灵敏度和准确度是可行而且必要的。     

危岩破坏激振效应试验研究

危岩破坏瞬间存在能量突然释放问题,对相邻危岩体产生明显的激振作用,可采用激振加速度、峰值速度及激振位移表征。以坠落式危岩为例,进行危岩破坏激振效应模型试验,获得了13万多个危岩破坏激振加速度测试数据。试验结果表明,实验条件下危岩破坏激振作用持续时间30 ms左右,激振加速度、峰值速度及激振位移均是竖直方向大于水平方向,存在约2倍关系,竖向激振加速度最大可及48.7979 m/s²,竖向激振峰值速度达27.2 mm/s,竖向激振位移可及0.0560 mm。基于试验现象,分析了危岩破坏机理进一步研究中应高度重视的两个重要科学问题,即危岩破坏过程中主控结构面端部遵循纯拉状态→弱剪强拉状态→强剪弱拉状态→纯剪状态的演变规律,科学描述各阶段的力学演绎过程,危岩稳定性分析中应考虑危岩破坏激振效应,科学表征危岩破坏瞬间相邻危岩体的瞬时稳定性态。研究成果为进一步分析危岩破坏机制及致灾效应具有一定参考借鉴作用。     

柔性基础下CFG桩复合地基桩、土承载力发挥试验研究

CFG桩复合地基桩、土发挥性状与基础刚度密切相关。刚性基础和柔性基础下CFG桩复合地基室内模型对比试验得出,在试验条件下,两者在桩土应力比,桩、土荷载分担比,桩、土承载力发挥,变形场和负摩擦区等性状方面存在明显差异。试验结果可为CFG桩复合地基在交通市政领域中的应用提供参考。     

住宅弹性设计方案

为了使住宅适应市场的变化和人们的需求，对住宅进行弹性设计，从而提高住宅的适用性。     

相似材料模型实验中围岩垂直应力测试的实验研究

阐述了相似材料模型实验中测试模型采动过程中工作面顶板围岩应力形成的原理 ,以及测试方法和实验步骤 ,并分析了应力环式模型支架的工作特性与标定结果。两个实验实例表明 ,该方法能满足实验的需要 ,使模拟实验可定量化分析 ,其应用推进了支架与围岩相互作用关系的实验室研究。     

埋入式抗滑桩振动台模型试验分析

近几年,埋入式抗滑桩由于其自身的特点而在边坡支护中得到广泛应用,成为边坡支护的一种主要支护方式。静力情况下,埋入式抗滑桩的研究已经较为成熟,动力作用下的研究目前还较少。设计完成了边坡振动台大型模型试验,通过输入不同类型、幅值、频率的地震波和白噪声激励,探讨地震作用下埋入式抗滑桩模型边坡的动力特性与振动响应规律以及地震动参数对动力特性和动力响应的影响。然后对此模型进行了数值模拟,得出了一些有意义的结论,能够更好地指导边坡抗震设计,有广泛的应用前景。     

高速铁路膨胀土路堑全封闭基床动力特性现场试验

膨胀土路堑基床病害是铁路建设中的难题之一。在分析膨胀土地区路堑基床病害特点和产生机理基础上,开展了半刚性防水结构层研发和全封闭基床设计工作。为研究新型基床结构的动力特性,在云桂铁路典型膨胀土路段填筑了100 m全封闭基床试验段,并进行大型现场激振试验。试验结果表明：①动应力、速度和加速度大小与基床服役环境有关,基床浸水后三者在干燥状态的基础上均出现不同幅度增大;②路基面动位移随距离的增加呈幂函数型衰减,其衰减拟合曲线函数表达式为y=0.562x^(-0.37);③基床动应力与激振频率关系曲线存在“双峰”现象,峰值频率分别为10 Hz和18 Hz;④激振频率位于16～21 Hz范围内时,速度和加速度随频率增加而迅速增大,其余频段二者随频率的变化不明显。     

某砖石古塔动力特性测试研究

动力特性是结构自身的重要特征之一,是评价古塔抗震性能和损伤状态的重要指标。采用敲击激振法对某砖石古塔的动力特性进行了测试,根据测试所得各测点的加速度时程和自功率谱函数图,分析了结构的自振频率和阻尼及结构振型,并用有限元软件ANSYS对测试结果进行了进一步验证。测试和分析结果可为同类古塔的维护和开发提供理论依据。     

分层地基模型|桩筏基础|沉降|非线性|离心模型试验

基于改进的分层地基模型,考虑桩–土–筏的共同作用,提出了刚性桩筏基础非线性分析方法。地基附加应力计算考虑土层参数的变化,采用层状弹性体系的Burmister应力解;地基变形采用分层总和法,所采用的计算参数压缩模量和一维回弹模量试验确定方便。通过简单的室内一维加卸载试验确定其随加卸载次数的变化,进一步得到桩筏基础在重复加卸载下的沉降规律。对单桩和桩筏基础进行离心模型试验,并将计算结果和试验结果进行对比分析,验证了本文方法的正确性,可应用于实际工程问题的分析。     

基于振型损伤的高层建筑结构地震破坏准则

针对高层建筑结构在地震作用下的地震损伤现象,参考国内外房屋建筑结构的损伤分析模型,本文以地震作用下高层建筑结构各阶振型对应的损伤指数为基础,建立了新的高层建筑结构地震破坏准则,通过这些准则计算分析了国内21幢高层建筑结构模拟地震振动台试验模型,并结合振动台试验结果划定了按这些准则进行计算时各种结构破坏状态对应的破损指数范围。探讨了在基于性能的抗震设计中如何应用这些准则的原理与方法,并以日美联合足尺实验模型为例作了说明与论证。