梁柱半刚性连接对钢结构整体抗震性能的影响研究

本文研究空间钢结构力学模型中,梁柱之间纯刚性连接和不同程度的半刚性连接对整体结构抗震性能的影响.以一阶横向振动周期、结构梁柱轴力比和层间位移限角为评价指标,在实测地震波的激励下,采用ANSYS软件分析横向弯曲和轴向扭转刚度对塔形钢结构整体抗震性能的影响.仿真分析表明,横向弯曲刚度对结构抗震性能的影响显著,从而为钢结构建筑的设计和分析提供参考.     

结构频带激励下的整体动响应优化

结合频响函数的性质,采用目标频带内各模态峰值响应的 -范数作为整体响应水平的衡量指标,将等效目标函数的灵敏度表示为固有频率和振型灵敏度的函数,进而采用基于梯度的迭代方法求解,实现结构在宽频激励下的整体动响应优化,该方法适合于多频带的响应控制。此外,在频带响应优化模型的基础上,提出了通过增加频率约束,使之能应用于密集频率结构,避免迭代过程中的密频和重频现象。最后通过桁架截面优化和形状优化的数值算例,表明了本文提出方法的合理性和有效性。     

钢框架连接处半刚性对结构自振周期的影响

研究空间钢框架力学模型中,梁柱连接刚度和层高的变化对结构抗震抗风自振周期的影响。采用ANSYS中combine单元来模拟梁柱的半刚性连接,在三维空间模型中,通过建立不同的连接模型,分析结构固有特性,得到不同的梁柱连接刚度系数对空间钢结构自振周期的影响规律。仿真计算表明,梁柱连接刚度变化对自振周期影响较大;此外,分析了层高变化对自振周期的影响。在此基础上,得到（小）高层塔形钢结构的抗震抗风自振周期随梁柱连接刚度系数和层高的变化曲线,为工程设计进行抗震抗风分析提供参考。     

有洞口简支墙梁的有限元分析及简化计算

本文运用ＳｕｐｅｒＳＡＰ软件加自编后处理程序对有洞口简支墙梁进行有限凶分析，构件按正交并作直观分析和方差分析，基本摸清有洞口墙受力特点和影内力的主要因素。由回归分析给出内力近似计算公式并进行简化，以供设计参考。     

基于可测点信息的模型参数修正方法

研究了基于灵敏度计算直接法的有限元模型修正方法，在模型缩聚中采用迭代降阶（IOR）技术，以使缩聚模型的特征对与原分析模型保留自由度的对应模态及频率完全一致，在模型修正过程中，得到收敛于可测点信息的参数修正量。仿真算例表明，所提出的基于IOR技术的模型修正方法有效可行。     

框支墙梁的试验研究、有限元分析和承载力计算

通过框支墙梁在竖向荷载作用下的试验内力分析 ,认定有限元分析结果总体上与试验符合。分别进行单跨和 2～ 4跨框支墙梁的有限元分析 ,摸清其内力和应力分布 ,给出托梁和框支柱内力近似计算公式。在试验研究和有限元分析的基础上提出框支墙梁承载力计算建议 ,给出计算实例并与其他设计方法进行比较     

含非线性边界梁结构频响特征的实验研究

利用实验方法研究含非线性边界的梁结构频响特征。实验对象由一根矩形截面的主梁和二片与之垂直的片梁构成-T字型结构,通过在片梁两端垫放不同厚度的钢尺,使主梁的一端形成不同的几何非线性约束边界,片梁不同程度的预变形改变了主梁静平衡点的位置。实验结果发现,预变形和外激励幅值对系统的非线性频响特征影响显著,随着预变形和外激励幅值的变化,主梁的频响特征呈现出软特性、硬特性和线性特性之间复杂的演变过程。进一步的理论分析表明,预变形的存在使得系统的动力学控制方程同时含有平方和立方非线性,数值计算的结果与上述实验现象相吻合。实验研究和数值计算的结果,宏观上揭示了几何非线性约束边界中的预变形对梁结构频响特征的影响规律。     

磁流变阻尼器结构参数对汽车悬挂系统减振效果的影响与分析

采用Bingham磁流变模型,得出了半主动悬挂控制电流与系统的状态向量、阻尼器的结构参数等因素之间的变化关系,分析了阻尼器结构参数(如通道间隙、长度等)的变化对整个悬挂系统减振效果产生的影响,从而考查磁流变阻尼器的疲劳磨损与汽车悬挂减振效果的关联程度.     

磁流变阻尼器在汽车悬挂系统中的应用及减振效果分析

采用参数化磁流变阻尼器的整车模犁,将最优控制得到的反馈控制矩阵与磁流变参数相联系,得到最佳的电路控制矩阵,从而实现了对悬架中磁流变阻尼器的控制.以加权加速度均方根值为评价指标,在更符合实际的相关随机路面谱下,分析了整车模犁被动控制与半主动控制对整个悬挂系统减振效果产生的影响.比较两种控制下的传递率以及耗能情况,从而考察应用磁流变阻尼器的半主动控制悬挂系统的性能.     

预变形对非线性结构响应特征的影响

含有大变形非线性约束的结构中,往往存在不同程度的预变形,导致系统静平衡点的改变.预变形的存在使得系统的动力学控制方程同时含有平方和立方非线性.实验结果表明,较小的激励力就能激发出含预变形非线性结构的软弹簧频响特征.以实验中的参数作仿真分析,结果表明,随着预变形的逐渐增大,非线性结构频响特征呈现从硬弹簧特性向软弹簧特性的转变,并求出了转变过程的临界变形.而随着外载荷幅值的增大,则是从软弹簧特性向硬弹簧特性转变.在不同预变形和激励力幅值下,还出现了超谐波共振和次谐波共振的现象.