大跨度屋盖结构脉动风振响应的振型能量参与系数

采用振型叠加方法计算大跨度屋盖结构的脉动风振响应时,计算结果的精度取决于振型的选取。在总结总背景响应、振型背景响应、振型共振响应的基础上,提出了背景响应和共振响应的振型能量参与系数的计算方法。按照振型能量参与系数的降序排列振型,分别计算背景响应和共振响应的累积振型能量参与系数。背景响应位移计算值的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。共振响应累积振型能量参与系数则反映了参与计算的振型的共振响应总能量与背景响应总能量之比。     

考虑交叉项的自适应响应面法

“精度”和“效率”是近似方法的重要评价指标。传统的二次多项式响应面法,无论是不含交叉项的二次多项式还是完全二次多项式均不能兼顾“效率”和“精度”。为此,该文中提出了一类可在两者之间达到较好平衡的自适应响应面法。一方面,为确保响应面形式更具合理性,通过严格的数学推导给出了极限状态曲面中交叉项是否存在的判断准则,将该准则与完全二次多项式相结合即可确定合理的、自适应的响应面形式;另一方面,针对该判断准则,构造了与之对应的实现算法,并结合可靠度问题的特点,将算法进一步完善;为克服此算法选点中心位于均值点的特性,引入了样本点选取的迭代方案对其改进。最后,该文中通过一个数学算例和一个工程算例分别对建议方法及算法进行验证,结果表明：1) 交叉项存在的判断准则准确、有效;2) 对于较为简单的二次极限状态曲面,建议方法可以真实还原;3) 对于涉及一般极限状态曲面的可靠度问题,建议方法具有颇为理想的精度和较高的效率。     

简支交叉V形折板屋盖的内力和挠度

本文首先借助局剖斜坐标系和广义函数－符号函和阶跃函数，建立交Ｖ形折板屋盖的曲面方程，然后应用薄壳理论和变分法，民出了四边筒支交叉Ｖ形折板屋盖的挠度和内力的表达式，最后给出算例。     

大跨屋盖风致背景响应和共振响应的模态耦合

引入模态应变能的概念,定义了背景响应模态耦合系数和共振响应模态耦合系数,依据该系数可以方便地判别背景响应、共振响应不同模态之间耦合效应的强弱,为识别耦合主导模态(强耦合模态)确定了准则.在此基础上,结构总的背景响应、共振响应可以分别采用各自主导模态的简单SRSS组合再叠加强模态耦合项得到.最后,对北京2008奥运网球中心屋盖结构风致动力响应分析,验证了所提出方法的有效性.     

二次非线性惯性耦合项对结构响应的影响

本文以图1所示双梁系统为例讨论了二次非线性惯性耦合项对结构响应的影响.正弦激励的扫描曲线表明,当存在内部谐振条件时,随力幅的增长响应由线性区转到非线性区,同时会发生谐振的吸收、不稳定的波动及幅值的饱和等现象,伴随多种振动模式同时发生.从频谱分析图中可以看到他们各自以其自然频率振动,这种现象常常会导致结构的破坏,因此必须引起重视.     

航道边界形状对移动载荷激励冰层位移响应特性的影响研究

基于欧拉-拉格朗日流体与固体耦合算法,针对移动载荷激励冰层响应问题开展了数值模拟。对均匀水深条件下的冰层位移响应进行了数值计算并与实验结果进行对比分析,发现二者获得的临界速度值、冰层位移响应波形特征以及最大下陷值都吻合较好,说明所采用的数值计算方法是可靠、有效的。针对限制水域不同航道边界形状条件下移动荷载激励冰层位移响应和载荷临界速度进行了数值模拟,得到了航道边界形状对位移响应和临界速度的影响规律,结果表明:不同截面形状直航道条件下,当矩形截面变化到梯形截面时,临界速度变小,且各速度下冰层最大下陷位移也相应变小;矩形截面形状弯曲航道条件下,临界速度仍存在,且该临界速度对应的冰层最大下陷位移幅值比直航道条件下大。     

间隙非线性对惯容-橡胶复合隔振器位移响应的影响研究

为研究间隙非线性对惯容-橡胶复合隔振器位移响应的影响,建立了含间隙的非线性并联式Ⅱ型ISD隔振系统和非线性动力学方程。使用四阶和五阶龙格-库塔法在Matlab中对该非线性方程进行数值求解,以不含间隙的线性方程作为对比,通过分岔图、相位图、庞加莱截面图研究了非线性系统的动力学特性,以及非线性方程和线性方程产生明显的数值解偏差时间隙的取值范围;加工了惯容-橡胶复合隔振器试验样品,在MTS电液伺服试验台上进行了复合隔振器的位移响应试验,试验结论与理论分析结论相吻合。研究结果表明轻微的间隙不会影响到惯容-橡胶复合隔振器的位移响应,但其力学性能会受到影响。     

湿度响应致动器的研究进展和展望

本文总结了近几年湿度响应致动器的研究进展,从湿度响应致动器分类和驱动原理出发,主要讨论了响应性材料和致动器结构设计,对湿度响应材料目前的发展现状和存在的关键科学难点进行了系统的总结,旨在为具有新颖功能的智能微型致动器提供新的设计思路。多刺激响应、可编程,多功能和驱动-传感-控制一体化等多学科交叉研究方向将是未来湿度响应致动器研究新的突破点。     

高精度位移传感器动静态溯源和校准装置的研制

介绍了高精度位移传感器的动、静态特性溯源和校准原理及其标准装置的结构组成,并对它进行了实验验证.该装置可根据位移传感器在实际测量中的使用状态以及幅频响应范围,生成相应幅频下的标准动态信号并产生标准振动,经过同步采集及频谱分析,可得到在不同频率下相对激光基准的幅相误差.其生成的标准动态信号量值可直接溯源到激光波长,并可对位移传感器实现0～30 μm下的任意间隔的线性校准和1～100 Hz下的动态校准,它还可用于在线传感器的动静态特性的校准.     

高阶振型对大跨度钢桁拱桥地震反应的影响

为探讨高阶振型对大跨度钢桁拱桥地震反应的影响,以某1~490 m上承式钢桁拱桥为研究对象,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,基于振型分解反应谱法基本原理,通过动力分析与静力分析相结合的方法,提出了高阶振型对大跨度钢桁拱桥地震反应的分离方法,在此基础上分析了主控振型对大跨度钢桁拱桥主拱圈纵向地震反应的影响规律。结果表明:同一振型对主桁下弦杆的同一位置不同内力分量的影响程度不同。同一振型对主桁下弦杆不同区域的同一内力分量的影响程度不同。从主桁下弦杆整体内力分布看,各阶振型对下弦杆的轴力、弯矩影响规律较为接近,但对剪力的影响明显不同。对于轴力和弯矩,在L/8区域~拱脚区域内,高阶振型的影响显著。对于剪力,在跨中区域~L/4区域,高阶振型的影响显著,且多阶振型共同作用效果明显。     

高阶振型对几何相似结构动力特性的影响

本文推导了相似结构间动力特性(自振周期、参与系数、最大地震基底剪力和最大地震应力)的换算关系。说明了几何相似比λ是讨论高阶振型影响时的一个最重要参数。两个绝对尺寸差别越大的相似结构,高阶振型影响的差别也越大。因此,对某一结构的高振型影响的结论,对另一相似结构一般并不成立。     

空间相关多点地震位移输入峰值控制对结构非线性响应的影响

在空间相关多点地震动人工拟合中,一般控制大跨结构不同支撑点处的地震加速度反应谱及加速度峰值相同,而相应于不同支撑点处位移时程的峰值则是不同的.为了研究地震动特性及不同的位移控制条件对结构响应的影响,引入两种不同的包线函数分别模拟地震动强度或频率非平稳特性,并且按照控制不同支撑点处时程的加速度峰值或位移峰值相同,拟合了6...     

横向固定谐振荷载下曲线轨道参数对钢轨位移响应的影响研究

建立曲线轨道解析模型,此轨道模型考虑为具有周期性离散弹簧-阻尼支承的曲线Timoshenko梁。在频域内将曲线钢轨的位移及转角表达为轨道模态的叠加,并将周期性结构理论施加于轨道模型的运动方程,进而在一个基本单元内高效地求解轨道的动力响应。将横向固定谐振荷载作用于钢轨轨头,考虑不同扣件刚度、扣件阻尼、扣件间距及曲线半径,研究上述轨道参数对曲线轨道位移响应的影响。经计算分析可知:钢轨轨头的横向位移响应包括平面内和平面外的位移响应,是钢轨平移和扭转效应的叠加;增加扣件刚度或减小扣件间距可导致轨道系统一阶自振的频率增大,而其幅值减小,对于一阶自振频率以下的频段,钢轨位移幅值也有所减小;随着扣件阻尼的增大,一阶自振的幅值显著下降,对于pinned-pinned共振,随着扣件阻尼的增加,跨中处的钢轨位移增大,而扣件上方的位移有所减小;pinned-pinned共振频率随着扣件间距的增大而减小,而其位移幅值增大;对于曲线地铁轨道,曲线半径对钢轨的横向位移基本没有影响,但对竖向位移影响显著,随着曲线半径的增加,钢轨竖向位移幅值显著下降。     

高阶振型对高墩桥梁抗震性能的影响及其识别

针对墩高60m、90m 的典型高墩桥梁,运用增量动力分析方法（IDA）和基于基阶振型的非线性静力推倒方法（MPA）     

内参型附加非协调位移基本项的推导和应用

在协调元位移模式基础上附加内参项是构造非协调元的一种常用方法。目前一般是先假设非协调位移模式(不能保证其通过小片试验)，然后按照一定的方法进行修改，从而形成能够保证收敛的非协调位移场，可是构造过程往往较复杂。本文从广义协调条件出发，首次推导了平面问题内参任意阶次附加非协调位移基本项通用公式，形式简单，便于工程人员直接应用于工程实践。根据通用公式，本文以Q8协调元为基础，发展了一个新的非协调元，数值试验表明它能够保证收敛，有较高精度，抗畸变能力强，从而证明了本文方法的可行性。     

棉花纤维增强冰弹对复合材料层合板冰撞动响应的影响

当前研究表明自然界冰雹比纯净冰的密度低、强度高,为此ASTM F320-10标准中要求,在实施航空结构抗冰撞试验时,人工模拟冰弹中需添加棉花纤维,以更真实呈现自然界冰雹的力学特性。为研究复合材料蒙皮结构遭受自然界冰雹后的损伤特性,采用80 mm口径气炮装置,开展纤维增强冰弹撞击刚性靶板和复合材料层合板试验。结果表明：冻结温度对冰弹力学性能几乎无影响;棉花纤维的加入显著提高了冰弹的模量和断裂强度;在中低速度范围内,复合材料层合板分层损伤面积随纤维增强冰弹的冲击速度及层合板铺层方式变化,而相同速度范围内受纯净冰弹冲击的层合板未出现分层损伤。     

近断层地震动下基础隔震弹簧限位对结构响应影响试验研究

近断层地震动作用下,基础隔震结构隔震层可能会产生大位移,限位装置能起到限制隔震层位移的作用,但与隔震层上部结构发生软碰撞,会对上部结构响应造成影响。对9种弹簧限位基础隔震振动台模型试验数据进行分析,结果表明:9种工况均取得良好限位效果;但碰撞会激发结构的高阶振型,在碰撞时刻隔震层会产生速度的突然增大;限位碰撞可导致上部结构的层间位移和加速度响应增大,但合理设计限位器的刚度和预留距离可减小上部结构响应。     

字号和词频对汉语阅读眼动模式的影响

研究旨在通过操作文本字号和目标词词频,考察视觉刺激模式和词汇加工难度对中文读者眼动模式的影响。研究采用2（字号：16号,32号）×2（目标词词频：高频词,低频词）的被试内实验设计,结果显示：（1）读者阅读较小字号文本的总阅读时间与较大字号文本没有显著差异,但平均眼跳幅度、平均注视时间和跳读词数显著大于较大字号文本,再注视词数显著小于大号字体文本;（2）词频对目标词的凝视时间和总注视时间有显著影响,但不影响首次注视时间、跳读率和再注视概率;字号对首次注视时间、跳读率和再注视概率有显著影响,但不影响对目标词的凝视和总注视时间。说明视觉刺激模式和词汇加工难度均影响被试的眼动模式。     

肋条对仿古悬挑屋盖风荷载特性的影响

肋条是仿古悬挑屋盖最常用的建筑装饰。以APEC2014峰会主会场雁栖湖会展中心为例,采用测压风洞试验的方法,讨论了肋条对该类仿古悬挑屋盖风荷载的影响。结果表明:在屋盖前缘分离区,肋条对特征湍流影响较小,但能够加速特征湍流在能量传输过程中的衰减,对后缘再附区风荷载有一定影响;肋条对仿古悬挑屋盖主体结构抗风设计起控制作用的径向条带弯矩系数均值影响很小,但对其根方差有一定影响,肋条减小了条带承受脉动风荷载的极值;对屋盖围护结构抗风设计起控制作用的极值风吸力而言,不设置肋条光滑表面的极值风荷载特征值与肋条上基本相同。