碳纤维布加固木结构古建筑弹塑性动力时程分析

根据课题组进行的碳纤维布加固残损木结构振动台试验,采用ANSYS有限元软件,建立了能真实反映其受力性能的有限元模型,通过对其进行弹塑性动力时程分析,得出了加固模型的结构动力特性以及在各种工况作用下的位移最大响应值和加速度最大响应值,求解出了结构各减震层的动力放大系数,并将振动台试验数据与数值模拟结果进行比较。研究表明:加固模型的第一频率为1.325 Hz,有限元模型的自振频率略低于振动台试验整体结构模型的自振频率;随着地震动强度的不断增加,模型各特征点的峰值位移随之增大,柱脚的位移响应值最小,柱头和乳栿顶面的位移差值不大;随着地震动强度的增加,模型各特征点的加速度响应值也逐渐变大,各层的动力放大系数越来越小;通过将有限元模拟的结果与试验结果对比分析得出,有限元计算值与试验值基本吻合,误差在工程允许范围之内,证明了所建有限元模型的合理性。     

基天DSP的多通道数字化仪——WaveBook／512^TM

介绍一种新型的多通道数字化仪及其扩展系统和随机软件。     

隧道预应力锚杆锚固结构承载效应及围岩力学分析

隧道中锚杆与围岩作用机理比较复杂,设计多偏于类比法和经验法,以锚杆在连续均匀地层中形成锚固结构为出发点,建立锚固结构承载强度表达式,并确定锚杆设计参数。通过对锚固结构承载特性分析,得到各影响因素对承载强度的贡献程度,在此基础上提出了“支护力放大系数”和“锚固界限强度”概念,再将锚固结构整体考虑并等效成支护力对隧道围岩应力分布、塑性区、位移进行重新求解,最终结合数值模拟和算例验证。研究结果表明：锚固结构对锚杆支护力具有放大作用,对隧道深部围岩也提供一个较强的支护力,锚固结构强度影响程度由大到小依次为力学参数、锚固厚度、支护强度,其中力学参数对锚固承载强度起着至关重要作用,合理锚固厚度为洞径的0.4～0.8倍,进一步提出了围岩稳定性控制原则。数值模拟中锚杆支护、等效力支护与理论结果加以比较,隧道周边的塑性区、应力分布、位移基本一致,可为锚杆支护下隧道围岩控制提供一种科学的分析方法。     

±1200 kV特高压直流穿墙套管抗震性能分析北大核心CSCD

为评估特高压穿墙套管的抗震性能,建立了某型1200 kV特高压穿墙套管仿真模型,针对该模型进行了动力特性分析,并通过时程计算方法获取地震下穿墙套管的加速度、位移及应力响应,分析其加速度放大系数以及根部应力峰值。基于结构地震响应研究了谱放大系数曲线及其峰值影响因素,进一步分析了法兰加劲肋和安装板厚度对地震响应的影响。研究表明:在地震波反应谱平台段内,穿墙套管顶部加速度存在明显放大效应,轴向谱加速度放大系数峰值出现在安装板面外变形模态频率附近。法兰加劲肋的设置可有效降低穿墙套管轴向加速度峰值,并减小安装板和法兰根部的应力峰值。随着安装板厚度的增加,穿墙套管轴向加速度峰值和安装板的应力峰值均减小,且随着板厚越大降低幅度逐渐平缓。     

下弦与撑杆改进构型张弦梁结构抗连续倒塌动力试验研究

为研究下弦与撑杆改进构型张弦梁结构在连续倒塌过程中的动力响应与失效机理,参考国内某工程张弦梁结构,设计了一个改进构型的张弦梁结构模型。采用基于电磁控制的局部初始失效装置模拟跨中下弦杆失效,对该模型开展了抗连续倒塌动力试验研究。基于ANSYS/LS-DYNA程序对该类结构建立抗连续倒塌有限元模型,并通过试验和有限元联合分析明确了该类结构的备用传力路径、关键构件以及竖向位移动力放大系数的变化规律等。结果表明：改进构型张弦梁结构任一段下弦失效后,失效区域形成的空腹桁架为结构提供了备用传力路径,提高了结构抗连续倒塌性能;下撑杆作为下弦失效后的第二道防线,是剩余结构的关键构件,其失效将引发结构连续倒塌;当剩余结构受力处于弹性阶段时,竖向位移动力放大系数在1.2左右,随着结构进入塑性的程度增大,竖向位移动力放大系数逐渐增大,当荷载达到3.0倍设计工况时,动力放大系数接近2.0。     

航空发动机机匣法兰连接螺栓受力分析

机匣法兰连接螺栓一般采用传动经验公式方法进行强度设计,该方法未考虑止口设计的影响,且将载荷和应力分析简化成为一个线性分析模型,与实际情况不符,存在一定的误差。文中对螺栓连接的受力进行了分析,表明载荷放大系数与螺栓预紧力和机匣半径等参数有关,获得了载荷放大系数随预紧力的增大而减小、随机匣半径的增大而增大的结论。针对止口影响的研究表明,典型算例中,0.1 mm的止口过盈,螺栓载荷可以降低30%的轴向外载和20%弯曲外载的影响。最后通过工程应用算例,验证了传统经验公式方法评估螺栓强度偏保守,建议采用有限元法对机匣法兰螺栓进行受力分析。     

地震作用下软土中桩承桥墩系统响应特性分析

以软黏土中桩承桥墩系统为研究对象,分别采用等效理想弹塑性模型和双曲线型滞回本构模型来描述桩承桥墩系统和软土的动力响应行为,系统探究了地震动强度（基岩峰值加速度或基岩峰值速度）、桩身抗弯刚度和桥跨结构质量等因素对不同位置处加速度放大系数及桩基-桥墩系统最大弯矩系数的影响规律。研究发现：当基岩峰值加速度小于0.15g时,软土对地震波的放大效应较为强烈,而当基岩峰值加速度大于0.2g时,软土的阻尼耗能减弱了地震波的震动强度;桥跨结构质量的增加会显著降低桥墩顶部加速度放大系数;由于软土动力特性的非线性和软土-桩基之间相互作用关系的复杂性,桥墩和桩基最大弯矩系数与基岩峰值速度有着强烈的非线性特征,当基岩峰值速度大于0.2 m/s时,桩基-桥墩系统基本进入塑性变形阶段;桩身抗弯刚度和桥跨结构质量分别对桩基和桥墩最大弯矩响应的影响更大,表明桩基和桥墩地震响应分别取决于地震过程中软土的动力作用和上部结构的惯性力作用。     

特高压变电站内支柱式电容器塔地震响应特性研究

支柱式电容器塔广泛应用于特高压变电站的交、直流滤波器中,设备质量往往达数十吨,在地震作用下响应十分显著.为研究其地震响应特征,文中以某特高压变电站内支柱式电容器塔为研究对象,首先基于有限元模型,结合模态分析以及动力时程分析发现设备在地震作用下的扭转效应可以忽略,并且其一阶振型响应占据绝对主导作用.在此基础上,选取7条不...     

基于历史地震记录的楼面加速度放大系数研究

楼面加速度放大系数(FAA)是房屋在地震作用下楼面加速度峰值与地面加速度峰值的比值,反映了建筑主体结构对地面加速度的放大作用,在对建筑非结构构件进行抗震承载力计算时,FAA是必需的重要参数之一。对于FAA的合理取值方法,当前规范大都基于少量的历史楼面地震记录或者简单房屋结构有限元模型,开展统计和计算分析,难以反映各种建筑结构FAA的实际分布特征,使得计算获得等效地震力与其非结构构件实际承受的地震作用相差较大。以美国加利福尼亚强震记录数据库(CSMIP)为基础,以新的建筑高度分类方法为基准,分别计算得到混凝土结构、钢结构和砌体结构房屋的FAA。数据分析结果表明,现行规范难以合理地包络实际观测得到的FAA值。因此,采用抛物线模型,分别拟合FAA沿建筑高度分布曲线,并针对不同的高度类型和结构类型,分别给出对应的曲线参数。所拟合的曲线能够很好地反映出实测FAA分布特点。此外,对于屋面附近的楼层,建议适当提高FAA数值以反映高层建筑中楼面鞭梢效应而造成的突变。最后通过对建筑结构高度进行分类来考虑自振周期对FAA的影响。     

地震作用下黄土边坡震陷破坏的动力离心模型试验研究

为研究黄土边坡地震动响应机制,以兰州地区典型边坡为原型,设计并完成了几何比尺1∶20的原状黄土边坡动力离心模型试验。系统地研究了黄土边坡的地震动力响应特性、黄土边坡的稳定性和震陷变形规律。表明黄土边坡的加速度放大效应随坡高呈非线性增大变化,且在坡体顶部到达最大;边坡坡面的动力放大效应大于坡体内的动力放大效应;边坡断面内坡肩下动力放大效应大于坡中下动力放大效应。强震作用下黄土边坡破坏形式表现为坡顶有明显的震陷下沉,坡顶、坡肩及坡面出现大量的震动裂隙。由于坡肩及破面震陷变形,以及坡体内震动裂缝发展,边坡中下部坡面出现挤出、隆起变形,并向临空面方向产生移动。坡体内震动裂缝发展形成了潜在滑移面,为边坡产生整体滑移提供了条件。