新旧混凝土叠合梁考虑收缩徐变影响的当量荷载法

新旧混凝土叠合梁存在着较大的收缩、徐变差异,混凝土自身的收缩徐变会在新旧混凝土叠合梁中产生应力重分布,推导了考虑混凝土收缩徐变影响的新旧混凝土叠合梁结构的内力及变形计算公式,为了更有效地计算内力及变形,提出了当量荷载法,将由于混凝土收缩徐变引起的内力计算转化为当量荷载引起的内力计算,从而为收缩徐变影响下的混凝土的内力计...     

汽车致虎门遗址振动影响数值分析

以东莞虎门镇威远岛环岛路炮台及兵营遗址为研究对象,建立工程公路-山体-兵营整体三维数值分析模型。采用有限元程序进行动力时程分析,计算炮台、兵营在不同车辆轴重、行驶速度的振动响应,获得加速度、速度沿距离分布规律,分析各因素对遗址振动影响。结果表明,车速由40 km/h增加到80 km/h时炮台底座速度响应增加4%~13%,而兵营地基速度响应增加6%~30%;轴重由15 t增加到55 t时炮台底座、兵营地基响应与轴重成正相关增大。通过在震源处施加竖向变频率简谐作用力进行谐响应分析知模型卓越频率分别在10 Hz及40 Hz附近;外部交通振动荷载频率近10 Hz时,炮台底座、兵营地基振动响应最大。     

奥氏体不锈钢滞回本构模型研究

准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提,如果本构模型选取不当,会对计算结果产生较大影响。为此该文提出了奥氏体不锈钢考虑循环强化作用的单轴滞回本构模型,包括骨架准则及滞回准则。建立数学模型描述奥氏体不锈钢在循环荷载作用下的受力性能。根据提出的理论模型并利用ABAQUS用户材料子程序UMAT,采用Fortran语言二次开发了能够进行循环荷载下奥氏体不锈钢计算分析的程序。通过与试验结果进行对比,表明提出的模型能够准确描述奥氏体不锈钢材料的滞回行为,兼顾计算精度和效率,为奥氏体不锈钢结构体系强震分析提供有力工具。     

地铁所致成都博物馆振动全过程性能化研究

列车运行引起的振动通过周围地层传播,会引起附近地下结构以及邻近建筑物的二次振动,从而对建筑物的使用性能产生影响。以成都博物馆为背景,结合相关参数建立"隧道-周围土体-结构底板-上部结构"整体有限元分析模型,计算博物馆的振动响应,结合振动控制标准对分析结果进行评价并与实测结果对比,定量分析结构的振动响应。分析结果表明:博物馆建筑物地上部分及地下部分的振级和竖、横向加速度峰值,与实测结果基本吻合,均满足振动控制标准;靠近隧道侧结构设置跨度33 m悬挑区,增长了传播路径,具有良好的减振效果。     

真空干泵用屏蔽电机温度场仿真分析与试验

针对真空干泵用屏蔽电机在额定运行过程中温升过高导致绝缘老化,影响机组运行安全的问题,对1台4.5 kW真空干泵用水冷式屏蔽电机的水冷结构进行了设计,并进行了温度场仿真分析和试验。利用机械软件建立了屏蔽电机三维模型,借助有限元分析软件建立屏蔽电机温度场计算的仿真模型,设置热源激励和边界条件,获得了电机内各部件的温度场分布规律,并分析了冷却水流量、水道宽度、水道数及冷却水温对电机温升的影响;搭建试验平台进行温升试验,获得了从冷态起动到温升稳定过程中各部位温度,绘制温度随时间变化特征曲线。温度场分析与试验结果表明该电机设计合理,为后续的真空泵用屏蔽电机温度场分析及冷却系统的选择提供了一定的参考依据。     

设置低屈服点钢材“结构保险丝”的延性钢框架连接节点受力性能研究

为改善钢框架梁柱连接节点的受力性能,保护主体结构在地震作用下不损坏,实现震后建筑功能可快速恢复,提出一种设置低屈服点钢材“结构保险丝”的可更换连接组件的全螺栓连接延性节点。采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性计算模型,结合已有钢框架螺栓连接节点拟静力试验,验证数值模型的准确性和适用性。在此基础上,建立不同连接形式、不同连接组件材料的节点模型,分析设置低屈服点钢材“结构保险丝”的螺栓连接节点的受力行为和作用机理。分析结果表明：采用低屈服点钢材的连接组件,能够耗散80%~95%节点能量,较好保护主体钢框架保持在弹性范围,充分发挥“结构保险丝”作用,实现震后功能可快速恢复的目标;实际承载力系数决定“结构保险丝”是否发挥作用,随着实际承载力系数的提高,节点的破坏由连接组件逐步转移到主体钢框架。并且由于钢材的循环强化行为,在加载过程中,连接节点的承载力均有明显的强化现象,在设计时应予以考虑,保证实际承载力系数在延性节点转角变形范围内小于1.0,避免“保险丝”设计过早失效;在达到同样转角的情况下,扩孔型节点进入塑性程度较小,总体耗能较小,这主要是由于扩孔型节点主要靠扩孔螺栓滑移增加节点变形能力,保护主体结构,“结构保险丝”机理与其他两种形式的节点有所不同。     

伸缩缝结构的环境振动监测与动力特性识别

为分析变形缝处理措施对现有相邻结构动力特性的影响,对某设置伸缩缝的钢筋混凝土框架剪力墙结构进行了环境振动测试,识别得到了缝两侧结构的四阶自振频率、阻尼比和振型,并计算了伸缩缝两侧测点间的相干函数。对该相邻结构进行长期振动监测,得到其各阶自振频率随温度变化的规律。提出了考虑不同温度下伸缩缝作用的所测相邻结构的有限元建模方法。结果表明:伸缩缝处建筑装修面层未中断使环境振动下缝两侧结构的动力特性相同,形成一个体系;结构体系前两阶自振频率随温度升高变化不大,第3阶自振频率(缝处的连接作用引起的扭转模态频率)随温度升高明显增大;缝处的连接作用可利用与缝同宽的不同弹性模量的板进行有限元模拟。     

烟台火车站拱式马鞍形钢屋盖地震时程响应分析

本文采用有限元法对烟台火车站拱式马鞍形屋盖进行了地震时程响应分析。计算模型采用空间杆系结构,与站房一起建立整体模型;选用美国的Elcentrol波、中国天津(1976)地震记录和一组人工加速度时程曲线;利用ansys软件进行模态分析及抗震计算。通过分析,得到了一些指导性结论,可供结构设计参考。     

卡固件固定馆藏文物的抗震效果及优化设计研究

为评估博物馆中最常用的卡固件措施对馆藏文物的抗震固定效果并对此措施进行优化设计,开展较大尺寸、不同体型的典型地震易损文物复制品（瓷器梅瓶）-固定措施抗震系统在不同工况下的振动台试验,获得影响文物复制品运动状态的关键体型参数,并探讨采用独立卡固件固定较大尺寸文物的抗震有效性。基于试验结果,建立文物-固定措施抗震系统数值预测方法,开展关键影响因素的参数分析,获得地震作用下能够有效固定不同体型文物所需的最小卡固件尺寸,为兼顾安全性及最小干预原则的固定措施优化设计提供必要依据。结果表明：相比圆柱卡固件,随形卡固件可以有效固定更大尺寸的文物;对于重心位置较高的不均匀分布体型文物,高度、轮廓宽度、底面直径（面积）会显著影响其动力响应与相互作用行为,轮廓宽度/底面直径以及高度/底面直径越大摇摆响应越明显;为保证文物安全,建议卡固件与文物间安装缝隙不大于2 mm;在缝隙中填充橡胶垫及硅胶垫可使文物与卡固件间相互作用力降低60%～70%,有效防止文物受到局部损害;当文物体型超过一定限值时,独立卡固法不再适用,建议采取卡固件+鱼线组合固定措施;采用圆柱卡固件固定后与纯浮放状态相比摇摆响应增加的文物,宜采用...     

叠层橡胶支座竖向刚度退化对隔震结构的影响

隔震结构在地震作用下,叠层橡胶支座竖向刚度随剪切变形增加而不断退化,对整体隔震结构产生的影响尚不明确.为此,通过ABAQUS建立不同层数、层高、柱距的隔震框架结构,支座本构采用修正的双弹簧模型结果.通过ABAQUS用户单元子程序UEL,采用FORTRAN语言编写了能够考虑支座竖向刚度退化的支座单元程序;输入实际罕遇地震波,对结构进行弹塑性动力时程分析,研究支座竖向刚度退化对结构地震响应的影响.结果表明:支座竖向刚度退化对结构柱底剪力、轴力、弯矩及梁弯矩有一定影响,地震响应放大系数结果为1.1～1.3;支座竖向刚度退化对支座剪切变形及上部结构层间位移影响较小.研究结果可为今后进行罕遇地震作用下隔震结构的计算分析提供重要依据.