天津于家堡交通枢纽站房网壳风振响应分析

为了研究大跨度空间结构风振响应特性,基于风洞试验所得体型系数及线性自回归滤波法生成的风荷载时程曲线,利用ANSYS软件对天津于家堡交通枢纽站房贝壳形单层网壳在时域内进行三维风振响应分析,得到结构在典型风向角下各点的瞬态响应时程曲线及位移、内力风振系数,并对结构风振响应曲线进行傅里叶变换,得到结构相应的频域特征,为结构等效风荷载的确定提供有效指导。     

复杂高耸结构三维风振响应时程分析

河南省广播电视发射塔是一座结构复杂的多功能钢结构电视塔,其风荷载和风振响应均存在明显的三维效应.本文在HFFB试验的基础上,对河南省电视塔的三维风荷载进行了研究,对比分析了不同方向风荷载的特点以及风向对风荷载的影响,在此基础上提出了结构不同高度处的三维风荷载时程的计算方法,最后采用时程分析的方法研究了该结构的三维风振响应.     

某雷达塔架在风荷载作用下的动力时程分析

以武汉市某雷达塔架为例,采用有限元方法对其进行时程风荷载作用下的动力时程分析,得到塔架的时程位移、时程速度和时程加速度响应,并将塔架结构在静力风荷载下的位移响应和最大应力与在脉动风荷载作用下的时程位移峰值和应力峰值作了对比和误差分析,为该类型的结构风振分析提供参考。     

高层建筑结构抗风分析的Pushover方法

以某高层建筑结构为例,进行了强风作用下结构的弹塑性风振响应时程分析,在此基础上,进行了将静力弹塑性Pushover方法用于结构抗风设计的可行性研究。通过动力时程分析、规范静力分析及Pushover抗风分析结果的对比发现:在风荷载较小的情况下,高层建筑结构处于弹性状态,由规范给出的静力等效风荷载方法计算得到的结构风振响应可以满足实际工程的需要。在强风作用下,高层建筑结构的部分构件进入塑性变形状态,用所提出的Pushover抗风分析方法计算得到的结构位移响应与时程响应分析结果吻合,而规范静力分析方法的结果偏小。     

大跨度桥梁的等效脉动风速模拟

鉴于脉动风速时程模拟是计算大跨桥梁结构在脉动风作用下响应的前提,采用Deodatis’谐波合成法,通过模拟桥面处水平和竖向的等效风速时程曲线,为进一步计算桥梁的抖振响应提供了方便,并验证了该方法的有效性。     

大跨索网结构风振系数分析

大跨索网结构广泛应用于工程实际,该结构的风振系数是结构抗风设计的重要参数.以双曲抛物面椭圆平面索网结构为研究对象,通过三维有限元风振响应时程分析,得到了索网结构在不同矢跨比、阻尼比下的风振响应特点和风振系数的变化规律,由此给出一些有意义的结果和结论.     

脉动风荷载时程数值模拟研究

在工程结构日趋大型化、复杂化、超高超限化的今天,建筑结构风振响应的研究受到学术界、工程界的关注和重视,数值模拟方法生成脉动风时程对于掌握结构风振特性、减少风致灾害有很好的帮助作用。介绍了近地表层风场的基本特性,阐述了实际工程应用过程中的线性滤波法和谐波叠加法模拟脉动风时程的原理,重点对谐波叠加法模拟脉动风速时程的数学形成过程进行了研究。     

大跨度拱形结构等效静风荷载研究（英文）

根据计算流体动力学方法(CFD)以及有限元动力时程分析法数值模拟脉动风特性,获取脉动风速时程,并以此作为数值风洞模拟的入口边界条件.运用FLUENT对大跨度拱形结构进行脉动风作用下的结构非稳态分析,得到作用于结构的时程风压荷载.运用ANSYS进行结构的风振响应计算,分析得到基于结构风振响应时程的等效静风荷载.在此基础上提出多目标等效静风荷载加权组合系数的定义,计算获得大跨度拱形结构的多目标等效静风荷载,并验证其计算精度.研究表明,在文中方法所得等效静风荷载作用下,结构静力响应计算结果与风振动力时程响应极值吻合.     

大跨度铝合金网壳结构风振系数研究

空间网壳结构自重轻、跨度大,因而风荷载对结构常起到主要甚至控制作用.铝合金作为新兴的金属材料,其弹性模量和密度均大约为钢材的1/3,与钢网壳结构相比,铝合金网壳结构对于风荷载更为敏感.本文通过谐波叠加法分别得到网壳结构各个节点的具有Davenport谱和Panofsky谱功率特征的水平和竖向风速时程,并将风速时程转化为风压时程,按照荷载规范计算得到的风压系数,对铝合金网壳结构进行时程响应分析,得到结构各处的风振响应,并采用节点位移风振系数、支座反力风振系数及杆件内力风振系数来衡量结构的风振特性.此外,与相同跨度的钢网壳结构进行了风振系数的对比.     

圆柱面巨型网格结构风振响应及参数分析

采用时程分析法对圆柱面巨型网格结构的风振响应特性进行了研究,然后对结构的风振性能进行了系统的参数分析,了解了几何、结构、阻尼比、气动等参数变化对结构风振响应规律的影响。最后对结构风振系数进行了讨论,给出了可供该类结构抗风设计参考的风振系数建议值。     

表面渗透性对混凝土耐久性的影响

本文通过渗透性、碳化、钢筋锈蚀和冻融试验以及一些重要工程实例分析，论述了混凝土表面渗透性对混凝土耐久性的影响。同时也讨论了一些改善混凝土表面性能的技术措施，对混凝土施工具有指导意义。     

隧道施工对地表建筑物的影响

城市隧道在开挖过程中会扰动地层,对建筑物产生沉降等影响。文中基于重庆市地铁隧道施工过程中穿越某建筑物的实际问题,采用Midas-GTS软件建立模型,研究隧道施工引起建筑物位移和内力变化问题,发现采用小导管注浆可有效控制地表变形和建筑物沉降。     

生态建筑的表皮软化研究

随着科技的进步与信息时代的来临,建筑表皮的发展出现了前所未有的蓬勃态势,表皮的特征成为建筑特征的直接反映。生态建筑的表皮普遍呈现出"软化"的趋势。这种趋势的发生是以科学为依据,经过了理性思考,通过借用植物学理论,隐匿建筑体量,模糊建筑与环境分界;通过借用物理学理论,创造复杂的曲面表皮,柔化建筑与环境的界面;通过借用仿生学理论,模仿生物表皮肌理,缩减人工建筑与环境的差异。用生态完善形态、以形态促进生态已经逐渐成为一种新型的创作模式。     

覆岩主关键层对地表下沉动态的影响研究

在对岩体内部移动与地表沉陷实测资料进行对比分析的基础上,采用物理和数值模拟方法,就覆岩主关键层对地表下沉动态过程的影响进行了研究。研究结果证明,覆岩主关键层对地表移动的动态过程起控制作用,覆岩主关键层的破断将引起地表下沉速度和地表下沉影响边界的明显增大和周期性变化。在此基础上,提出将控制覆岩主关键层不破断失稳作为建筑物下采煤设计原则的观点。     

消泡剂对清水混凝土表面性能影响的研究

清水混凝土表面的不平整、不光洁及蜂窝、麻面不仅影响混凝土外观 ,严重时还会影响到混凝土的内在质量 ,而施工中产生的气泡是造成上述缺陷的直接原因。为此进行了消泡剂对混凝土表面性能影响效果的试验和研究。１原材料鹿泉水泥厂产强度等级３２．５矿渣硅酸盐水泥 ;正定产河砂 ,表观密度ρ０＝２６５０ｋｇ／ｍ３,堆积密度ρ′０＝１５００ｋｇ／ｍ３,细度模数Ｍｘ＝２．６７;碎石 ,单粒级１６～３１．５ｍｍ ,表观密度 ρ０＝２７００ｋｇ／ｍ３,堆积密度ρ′０＝１５５０ｋｇ／ｍ３;自来水 ;优质粉煤灰 ,细度为２．０ %（０．０４５ｍｍ…     

圆弧型工程曲面的研究与设计

给出了以圆弧为定长母线沿平面上两条互相垂直的直导线运动而构成的一类新型工程曲面。这类工程曲面数学特征强,力学工作性质好,其构成完全理论化。由其构成方法可知,根据实际需要,可选用不同类型的圆弧母线,构造不同类型及风格的工程曲面     

地下洞库围岩外加固抗炸弹侵彻性能研究

 通过相似模型试验研究交叉锚索对均质、层状和块状3种典型岩体加固前后的抗炸弹侵彻能力,试验结果表明,介质类型(均质、层状、块状)对侵彻深度影响不大,岩体质量越好,抗侵彻能力的提高量越小,在弹体动能相同的条件下,均质模拟岩体的侵彻深度最大,层状模拟岩体侵彻深度最小;分析弹体在加固模拟岩体与未加固模拟岩体内侵彻深度相差不大的根本原因,指出提高模拟岩体抗炸弹侵彻能力的首要条件是提高模拟岩体材料的抗压能力,在模拟岩体内配置的锚索含筋率较小时,虽然能够提高模拟岩体材料的抗拉强度,但对模拟岩体的抗炸弹侵彻能力没有明显改善;利用LS-DYNA软件对模型试验结果进行模拟计算,表明锚索角度和间距变化对加固岩体抗炸弹侵彻深度影响不大。尽管交叉锚索对模拟岩体的抗炸弹侵彻能力提高不大,但岩体材料的抗拉、抗剪能力的显著提高可明显减小洞库的变形,有利于洞库的稳定。     

盾构隧道致地层沉降的物理模型试验研究

通过不同隧道埋深、支护压力和掘进速度的盾构隧道施工地表沉降的大型物理模型试验,总结不同条件下的地表沉降规律,分析土压力的变化特性,归纳不同条件下的地表沉降曲线;探讨隧道埋深、支护压力和掘进速度对地表沉降值的影响,推导地表横断面沉降槽计算的经验公式.结果表明:随着隧道埋深增加,地表沉降值减小,地表横向沉降槽影响范围加宽;...     

地下洞库围岩外加固抗炸弹爆炸性能研究

 为进一步提高已建地下洞库的抗爆炸性能,本文提出了对洞库围岩采用交叉锚固进行加固的方法,并通过相似模型试验对加固前后的洞库模型进行了爆炸对比试验;在采用数值模型计算验证后,利用数值模拟的方法分析了锚索参数以及围岩强度对洞库抗炸弹爆炸性能的影响。研究结果表明：在相同的爆炸荷载作用下,加固围岩洞室衬砌结构的压力峰值、加速度峰值、拱顶位移峰值及整体破坏程度均小于未加固围岩洞室,加固围岩的爆腔体积、塑性区半径均较小,岩体内裂缝较少,爆点附近岩体耗散的爆炸能量较多;加固锚索面积越大、倾角越大、间距越小、长度越大、加固围岩材料强度越高时,洞室衬砌拱顶的位移响应峰值越小,且锚索角度的影响最大,围岩强度和锚索间距的影响其次,锚索面积和锚索长度的影响较小。论文研究可为地下防护工程设计和坑道围岩加固提供参考。     

基于两体相互作用问题的粗糙表面形貌描述指标系统的研究

在考虑坝体与坝基的相互作用问题时，需要对坝基粗糙表面的粗糙程度进行恰当的描述，工程界希望这种描述方法能够与界面的抗剪切力学性能建立一一对应关系。据此，分析以往研究中一些描述表面粗糙形貌的指标所存在的问题，指出用分形维数描述表面粗糙可能适合于机械摩擦这样的粗糙精细的场合，对于研究具有岩石粗糙表面的两体相互作用问题，粗糙尺度太大，分形维数描述方法不能直接使用。然而，借助分形理论，经6个粗糙的岩石试件表面的激光扫描数据处理分析，提出一个新的描述表面粗糙形貌的指标Rd。Rd指标的合理性在于放大了大尺度细节的作用，这与大尺度粗糙细节对力学性能影响大的事实相吻合的，且Rd指标值域比传统分维值要大，易于区分不同的粗糙表面。此外，Rd的取值与测量方向无关，适合一一对应地描述某一区域的粗糙程度。通过对一系列典型图形和实测粗糙岩石表面采用不同描述指标进行对比分析计算，验证Rd指标的合理性。然而，考虑到描述指标既需要对粗糙表面在不同方向测量具有不变性，又要能够反映粗糙表面在不同方向剪切受力时界面力学性能不同这一现实，单一的粗糙描述指标不能同时完成上述两项任务。经过理论和数值分析，提出一个描述粗糙起伏的形状因子参数λ，其与Rd指标共同构筑一个新的表面粗糙程度的双参数描述系统，在该系统中，形状因子参数五可考虑剪切受力方向的不同对界面力学性能的影响，且Rd指标则不受方向的影响。对于沿着试件宽度形状因子为常量的特定情况，给出双参数描述系统与界面力学性能建立联系的基本表达形式，并对影响因素进行分析。