青岛体育中心体育场看台结构动力特性测试

采用现场脉动测试方法对青岛体育中心体育场看台的动力特性进行了测试,获得了看台的振动频率与振型阻尼比,并与理论分析模型进行了对比。测试结果表明体育场看台的频率非常密集,主要振动频率分布在12 Hz~18 Hz之间,属于高频板,阻尼比实测值在1%~2%之间。测试结果可供类似看台结构设计与分析参考。     

落地式拱形体育场看台挑篷结构CFD分析

以某后端开口的落地式拱形体育场看台挑篷为背景.采用计算流体力学(CFD)软件Fluent得到该结构的风压力、风压系数分布以及结构附近的流场分布.对风压和流场分布进行r详细的描述和讨论,发现这种挑篷形式与一般悬挑式体育场看台挑篷类似,最不利工况为风从前缘正面吹来对屋盖造成的强大上吸力.在实际设计中挑篷体埠!系数可分别取为...     

青岛体育中心体育场主体结构动力特性测试

采用现场脉动测试方法对青岛体育中心体育场结构的动力特性进行了测试,获得了结构的振动频率与振型阻尼比,并与理论分析模型进行了对比,测试结果表明体育场结构的频率非常密集,主要振动频率分布在3 Hz~12 Hz间,阻尼比实测值在1%~4%之间,测试结果可供类似结构设计与分析参考。     

黄石地质馆结构设计

对黄石地质馆的结构设计进行了简要说明,阐述了结构设计要点。采用YJK和Midas对结构进行了模态、大震弹塑性时程、楼板应力以及舒适度分析。分析结果表明：(1)大震作用下,结构能满足规范限值要求;(2)梁端先于柱端和墙端形成塑性铰,能很好地起到耗能减震的目的;(3)温度应力及大震作用下,对不满足要求的楼板应进行加强,保证结构的承载力和延性,进而保证结构安全。(4)人群荷载作用下,楼板舒适度能满足《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准：JGJ/T 441—2019》^[1]要求。     

某游泳馆跳台振动影响检测分析

某体育中心游泳馆跳台采用混凝土悬臂结构,体育馆完工后使用过程中,运动员反映出现共振感觉。通过对跳台现场实测和模态参数计算分析可知,跳台悬挑混凝土板的测试基频约是7Hz~14Hz,塔柱的基频率约是3Hz,塔柱基频过低是产生振动的主要原因。本工程案例对同类型跳台振动影响检测及分析处理有借鉴意义。     

甘肃省体育馆悬吊楼盖人致振动舒适度现场测试研究

对于悬吊楼盖,其悬吊端竖向刚度较弱,人群荷载激励下易发生较大振动.以甘肃省体育馆13.500m标高悬吊楼盖为研究对象,在主体结构完工后,首先,测试了楼盖在环境脉动激励作用下的振动模态;其次,参照楼盖的振动模态实测了楼盖在不同激励下包括单人行走、多人行走、多人跳跃、多人跑步、自由运动等工况下的加速度反应;最后根据楼盖的建筑使用功能,以峰值加速度为指标评估该悬吊楼盖的振动舒适度.结果 表明,悬吊楼盖在人行荷载作用下存在较为显著的振动响应和一定程度的振动舒适度问题,人致激励的类型和路线对楼盖的振动舒适度有显著的影响.     

地铁与建筑物合建中不同固有频率钢弹簧浮置板轨道的适用性分析

以基于车辆-轨道耦合动力理论的地铁-钢弹簧浮置板耦合动力模型为基础,按照钢弹簧底座位置上力相互协调的原则,建立隧道-建筑物-地基二维有限元模型。然后从分析合建结构的自振特性和钢弹簧支反力的频谱特征入手,采用1/3倍频程振级评价法探讨不同固有频率钢弹簧浮置板轨道在不同合建结构形式中的适用性。研究结果表明:①地铁与建筑物合建结构的竖向自由振动20～80Hz的参振质量比例较高,可达50%以上,而4～10Hz竖向参振质量却差异较大,这与结构尺寸和刚度有关;②4～10Hz钢弹簧浮置板都可有效削减合建结构20～80Hz的竖向振动能量,但会放大浮置板固有频率附近的振动能量;③地铁低频振动传播容易在合建结构内引起共振,因此钢弹簧浮置板固有频率应避开合建结构4～10Hz内竖向参振质量较大且较集中的频段。     

交通荷载作用下钢弹簧浮置板隔振道路设计参数研究

为降低城区道路汽车荷载对建筑结构的振动影响,设计一种新型钢弹簧浮置板隔振道路,对浮置板的动力学设计参数进行研究。在浮置板缩尺模型有限元试验验证的基础上,选取浮置板长度、厚度、弹簧刚度、弹簧支承间距4个参数及不同水平值,进行正交试验,建立81个样本的三维有限元模型。采用模态分析法,研究各参数对浮置板固有频率和振型的影响;实测交通荷载激励,分析激励作用下浮置板结构在时域和频域的响应,并通过Z振级和插入损失探讨浮置板结构各参数的减振效果。结果表明:各样本基频主要分布在4～10Hz之间,基频直接影响钢弹簧浮置板的隔振性能;随着浮置板长度的减小、厚度的增大、弹簧刚度的减小、支承间距的增大,浮置板结构的隔振效果明显提高;交通荷载激励下,浮置板结构振动放大频段位于基频附近及14～18Hz范围;VLz振级在0～18Hz范围内随频率增大而增大,之后随频率增大而降低,但未超过72dB;对于0～40Hz范围内的振动响应,样本最大减振量为40.6dB,基频处放大量最大为17.4dB。     

基于梁单元的钢-混凝土混合结构非线性地震响应分析

钢桁架-钢筋混凝土管柱混合结构质量和刚度沿竖向分布不均匀。基于组合梁单元和合理计算参数的钢筋混凝土管柱模型,准确模拟荷载-位移关系,较好地解决了ANSYS在进行结构分析时模拟钢筋混凝土管柱的难点;对原型结构和试验结构进行模态分析和非线性地震响应分析,并结合抗震试验结果,分析动力性状,研究地震作用下A型架顶部和桁架处位移、桁架悬挑端竖向挠度、悬挑端下弦杆内力、A型架下部小柱轴力等动力响应问题。分析表明,有限元分析效果良好,第一阶振型为扭转,抗扭问题须重视;用组合梁单元模拟管柱,保证地震响应计算中位移输出的准确性,计算最大位移和试验一致,但计算峰值滞后;地震作用下A型架整体弯矩使桁架悬挑杆件内力变化剧烈,悬挑端挠度变化幅度增大,最外侧小柱轴力增大。根据分析结果,提出可供结构设计参考的建议。     

动力特性在某工程机械结构动力修改中的应用

依据结构动力修改基本理论，修改机械结构的刚度和质量，可以改变结构的固有频率等动力特性，使其满足工程机械的振动指标。针对某工程机械怠速时，方向盘等结构振动剧烈的缺陷，借助于有限元模型和计算机技术，计算振动传递路径中的相关零件前几阶的固有频率，发现其中前板具有发动机怠速时25～26Hz频率成分，由此判断怠速时方向盘等振动剧烈是由共振所引起，为改变此缺陷，以其中一个零件为例，并考虑到生产实际的许可，提出基于实际工艺许可的修改方法，使得固有频率得到偏移。     

JGJ/T 441—2019中人致楼盖结构动力响应反应谱方法详解与实例对比

大跨度、开敞式、轻质建筑楼盖的大量使用以及用户体验满意度要求的不断提高,使得人致荷载下的楼盖振动舒适度问题日益突出,也已成为大跨楼盖结构设计的关键问题。为此,中国电子工程设计院有限公司联合多单位编制了《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》(JGJ/T 441—2019),并已于2020年1月1日起实施。文章针对《标准》中单人步行荷载下楼盖结构响应的反应谱计算方法,详细说明了其理论基础、简化依据和计算步骤。进而,将反应谱方法应用于50个已建钢-混凝土组合结构楼盖、3个已建混凝土楼盖、1个木楼盖试验模型、1个已建人行桥和英国设计标准中2个范例的人致结构振动分析与舒适度评估,并与上述例子的实测值或标准计算值进行了比较。对比结果显示了反应谱方法对多类型结构人致振动分析的适用性,同时也进一步明确了阻尼比、模态质量等关键计算参数的选取原则以及反应谱方法的使用范围。     

北航青岛校区图书馆悬挂报告厅舒适度设计及参数分析

首先介绍了国内外楼盖舒适度的评价标准.而后依据《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》(JGJ/T 441-2019),对北航青岛校区图书馆悬挂报告厅的吊板的舒适度进行设计,采用MIDAS Gen软件对悬挂报告厅进行舒适度数值模拟分析,包括建模参数取值、吊板基频确定、局部模型正确性验证、荷载工况及计算结果分析.最后对吊板舒适...     

基于舒适度的钢桁架-混凝土组合楼板动力特性研究

大跨楼盖结构的振动舒适度问题在结构设计中不可忽视,钢桁架-混凝土组合楼板是大跨结构中常用的楼板形式.针对该类型楼板的振动舒适度问题,建立简化层合梁模型以及精细的层合板模型,分析结构动力特性的影响因素和影响机理,并建立某真实结构的参数化有限元模型,计算细部构件对楼板振动频率影响规律.研究表明:当混凝土板和钢桁架的弹性模量...     

结构动力特性测试在高层建筑健康检测中的运用

以南平市某大厦为例,通过采用环境振动法对建筑进行结构动力测试,从中提取结构的模态参数,为建筑的健康诊断提供依据,并将测试结果与经验值进行了比较,分析了存在偏差的可能影响因素,为今后类似检测提供借鉴依据。     

大跨度装配整体式钢-混凝土组合空腹楼板受力性能试验研究

长沙市某多层大跨度工业厂房采用装配整体式钢-混凝土组合空腹楼盖结构,为评价该结构体系的安全状况,采用缩尺模型试验和有限元分析相结合的方法对30m×30m楼盖结构进行了动力特性和力学性能研究。结果表明：组合空腹楼盖下层钢肋处于拉-弯、上层混凝土肋板处于压-弯的受力状态,从支座到跨中,其轴力逐渐增大而弯矩逐渐减小,应力分布比较均匀;剪力键主要承受弯矩和剪力,从支座到跨中,其弯矩和剪力逐渐减小。在竖向荷载作用下,楼板以弯曲变形为主,试验最大挠度为16.63 mm,为跨度的1/361。结构前8阶振型均为竖向振动,振动规律类似于实体平板,基本频率的理论计算值与实测值分别为3.3 Hz和3.0 Hz。对比试验数据与有限元分析结果二者吻合较好,验证了理论分析与原型结构设计的正确性。     

弹簧隔振汽轮发电机基础动力特性试验

以某电厂实际工程中的汽轮发电机组弹簧隔振基础为背景,利用相似原理建立了10∶1模型,采用激励法对模型的动力特性进行了模态分析,试验得到了基础模型的固有频率、振型及阻尼比等自振特性,试验结果表明,通过弹簧隔振器的设计,使结构自振频率的分布在工作频率的25Hz附近比较稀疏,说明弹簧隔振基础克服了刚性基础自振频率接近半速机工作频率的缺点,半速机采用弹簧基础优势明显.     

厦门沿海某超高层建筑结构风致振动动力特性研究

现场实测是获得结构风致振动动力特性参数的一种较为可靠的手段和方法。通过对厦门沿海某超高层建筑在台风登陆时进行现场原型实测,得到了该建筑结构的第10层、18层、23层、28层、33层和36层的加速度响应时程数据和固有频率及振型等结构的动力特性。根据实测加速度数据,利用随机减量法提取结构两方向的前3阶固有频率对应的阻尼比,结果表明：由于实测时台风风速较大,导致结构风致响应较为显著,因此结构两个方向第1阶阻尼比值在7%左右,明显大于另外两阶阻尼比;两方向第1阶阻尼比与加速度呈非线性关系,阻尼比随加速度的增大而增大。采用ANSYS软件建立该超高层建筑的3D有限元分析模型并进行模态分析,提取该模型的前3阶固有频率和振型,与实测结果进行对比分析,结果较为吻合,由此说明所建立的3D有限元分析模型正确可靠。     

建筑施工管道挖掘机挖掘施工损伤识别方法研究

本文以聚乙烯材料管道为例，通过Prony级数模拟管道材料的粘弹性，得到管道瞬态松弛模量的同时，确定管道材料参数与模型建立；根据自由等幅振动系统的振动方程，确定质量矩阵与刚度矩阵，实现基于模态应变的管道损伤识别。测试结果表明：对损伤识别方法优化后，检测到发生损伤管道的平均应力应变为259.17Pa；并且当损伤程度分别为10%、30%以及50%时，管道内部压力峰值分别为4MPa、4.3MPa与5.1MPa，可见优化后的方法可以提高损伤识别的准确程度。     

地铁车辆段上盖建筑车致振动试验

为了研究地铁车辆段上盖建筑车致振动机理,对杭州某地铁车辆段试车线上盖建筑的振动进行了试验研究。基于环境激励分析了上盖建筑楼板的动力特性,研究了不同车速下地铁车辆段上盖建筑的车致振动特性和传播规律,结合中国环境振动评价标准对建筑物室内的振动舒适度进行了评价。结果表明:上盖建筑楼板一阶频率在28～46 Hz之间,阻尼比为0.3%～1%; 上盖建筑物的车致振动主要分布于0～140 Hz之间,10～25 Hz以内的低频振动表现为结构的整体振动,沿层高有放大的趋势,不同车速下楼板振动频率分布类似,都主要集中在楼板的自振频率附近; 随列车加载车速的降低,地铁上盖建筑中的整体振动强度呈下降趋势,部分楼板的最大Z振级及分频振级均出现“反弹”现象; 试车线列车以超过35 km·h^-1的车速运行时上盖建筑中楼板的实测最大Z振级超过了标准限值,为保证试车线列车功能同时提高上盖建筑的振动舒适度,有必要在已有轨道减振的基础上对上盖建筑物进一步采取减振隔振措施。     

基于轨道振动的CA砂浆层劣化识别研究综述

CA砂浆层是无砟轨道连接轨道板与底座板的关键结构层,在列车荷载和温度等因素的影响下,CA砂浆层难以避免会出现离缝、脱空等劣化现象,严重时会显著增加轨道的振动响应,影响列车安全运营.文中从理论研究、有限元分析、试验研究3个方面回顾了 CA砂浆层劣化对轨道振动的影响研究,综述基于轨道振动的CA砂浆层劣化损伤识别方法,主要包括冲击回波无损检测、探地雷达法、弹性波法、机械阻抗法和传感器检测,以及3种数据处理思路,结构模态参数分析、动力响应和机器学习.最后,在文献调研的基础上对研究现状进行了简要总结,指出了现有研究的不足,并提出了关于CA砂浆层劣化识别方法的思考与建议.