焊接残余应力对桅杆节点板风致疲劳损伤的影响

为了定量评定残余应力对疲劳损伤的影响,运用ANSYS有限元软件进行了焊接温度场和焊接应力场的模拟,并通过改变加载顺序、预热等方法得到了不同消残比例的焊接残余应力,用基于临界面法进行了考虑不同消残比例的拉耳子结构风致疲劳累积损伤分析。结果发现在同一消除焊接残余应力的比例下,疲劳损伤以180°风向角呈对称变化,在90°风向角时,疲劳累积损伤最小,在0°风向角时,疲劳累积损伤值最大;随着焊接残余应力消除比例的增大,所对应的疲劳累积损伤越小。研究表明,在基于临界面法的桅杆拉耳子结构焊接节点的疲劳累积损伤计算中,引进平均应力这一参数可以很好地定量评估不同消残比例、不同风向、不同风速等级下的损伤程度。     

塔结构风振反应最大值分布的统计分析

提出了塔结构风振支应最大值分布的统计分析方法，文中依随机过程模拟理论建立了多维人造脉动风样本的产生方法，通过结构风振反应峰值概率分布函数的统计分析就可算得塔结构的抗风动力可靠性。     

建筑结构地震破坏机制的探讨

本文在修正由 Y.K.Wen 首先提出的建筑结构基于首次超越和滞后累积耗能的地震双重破坏机制模型的基础上,提出了基于首次超越和累积塑性疲劳的地震双重破坏机制。文中定性定量地分析了用滞后累积耗能指标来描述累积损伤的缺点,介绍了用累积塑性疲劳来描述累积损伤的基本思想,提出了基于首次超越和累积塑性疲劳双重破坏准则抗震可靠性的基本公式。     

大跨度斜拉桥颤振被动控制的研究

本文研究了利用调频质量阻尼器（ＴＭＤ）进行斜拉桥颤振的被动控制，提出了用ＴＭＤ提高斜拉桥颤振临界风速的分析理论，建立了受ＴＭＤ控制的在气动荷载作用下的斜拉桥的三维运动方程及ＴＭＤ的运动方程，引入状态空间向量，求解了受控斜拉桥的颤振临界风速。计算结果表明，ＴＭＤ可以提高斜拉桥的颤振临界风速。     

在阵风作用下高层建筑和高耸结构动力可靠性的近似计算

本文确立了阵风的等级划分方法及相应的等级概率密度函数。在把脉动风压模拟为高斯平稳随机过程,并取结构的第一振型作为考虑结构连续工作概率的出发点的基础上,文中应用级数解法和Poisson假设得到了相应于所有可能等级阵风作用高层建筑和高耸结构在阵风持续时间中动力可靠性的近似计算公式。     

悬吊TMD对高柔结构风振反应的半主动控制

通过南京电视塔这个工程实例，系统地介绍了悬吊ＴＭＤ（ＴｕｎｅｄＭａｓｓＤａｍｐｅｒ）对高柔结构脉动风振反应半主动控制的基本原理和设计计算方法。文中，在建立悬吊ＴＭＤ和结构受控响应运动方程的基础上，应用随机振动和等价线性化的方法得到了ＴＭＤ装置中环型质量ＭＴ，弹簧刚度ＫＴ和阻尼器参数ＣＴ的求取方法。同时，根据可调阻尼器所产生的半主动阻尼力应尽量接近最优主动控制力的原理，得到了可调阻尼器阀门阻尼系数的调整公式。依据上述结果，在设计了悬吊ＴＭＤ参数的基础上，对悬吊ＴＭＤ对南京电视塔的风振控制进行了计算机模拟。结果表明，悬吊ＴＭＤ对高柔电视塔风振反应的半主动控制有很好的效果，它使太空舱的风振加速度响应减小了３８％。     

桅杆结构二维动力风荷载的等效线性识别方法

桅杆结构因微风作用而导致的疲劳破坏时有发生,了解结构所受的实际动力风荷载是研究结构风致疲劳的一个前提.文中以桅杆结构为例,阐述了高耸结构动力风荷载反演的思路,建立了桅杆结构二维动力风荷载等效线性识别的模型.采用基于模态分析法的动态荷载识别方法和基于精细时程积分法的精细模态识别法,利用结构在模拟风荷载下有限点的动力响应反演了作用在结构上的动态荷载.算例仿真的结果表明,文中的方法可以满足桅杆结构荷载识别的要求.     

对接焊缝残余应力对疲劳裂纹扩展的影响

研究了平板对接焊缝的疲劳裂纹扩展问题,提出了一种考虑残余应力场重分布的裂纹扩展寿命计算方法.基于Terada提出的焊接残余应力场随裂纹扩展重分布的模型,在裂纹扩展过程中不断更新残余应力引起的应力强度因子和应力比并在此基础上计算构件裂纹扩展寿命.采用该方法分析了某焊接钢板的裂纹扩展寿命,并和不考虑残余应力场重分布的叠加法进行了对比.研究表明,提出的基于焊接残余应力场的疲劳裂纹扩展分析方法更加符合实际情况,可以预测出相对准确的裂纹扩展寿命.     

武汉市游泳馆屋顶网架结构安全预警方法研究

以武汉市游泳馆屋顶网架结构为工程背景,根据屋顶网架结构的特点,研究了该结构的安全预警方法。考虑到屋顶设置了"V"型天窗,天窗处积雪是该结构的最大安全隐患。因此,合理建立积雪的天窗有限元模型和识别积雪厚度是此结构安全预警实现的关键。据此,基于雪的唯象本构关系,根据武汉市的气候特点,建立了适合于结构安全预警的积雪天沟板有限元模型。根据天窗处天沟板的应变与积雪厚度存在着一一对应的映射关系,通过在网架结构易积雪的天窗处布置应变传感器采集应变信息,采用模糊模式识别理论,实时自动识别作用在网架结构天窗处的积雪厚度,达到对该网架结构的积雪厚度进行安全预警的目的。