双塔柔性连体结构地震响应等效试验电路设计与实现

针对一非对称阻尼耗能双塔连体结构,建立了对应的动力分析模型和振动方程,推导出该结构体系的传递函数矩阵,并对所获得的传递函数进行基于动力特性相同原则的等效降阶处理,得到该结构体系在‘THBCC-1型信号与自动控制试验台’上进行试验分析的等效电路图。分别采用试验电路模拟和数值仿真两种方法对该连体结构进行天然地震荷载EL-Centro1940波作用下的地震响应研究,研究结果表明:等效模拟试验电路模型和原系统具有较好的相似性,两种分析方法所获得地震响应的结果非常的接近,说明了本文所提方法分析连体结构地震响应的有效性。     

竖向地震作用下双塔连体结构非线性时程分析

地震作用下双塔连体结构体系的变形和内力分布较为复杂,结构中设置的连体部分在一定程度上会提高竖向地震作用对结构的影响。针对某一顶部连体双塔结构,采用NosaCAD有限元软件建立结构的整体非线性分析模型。对计算模型进行输入水平向、竖直向地震波和只输入水平向地震波两种不同工况的动力时程分析,通过对比两种工况下结构的动力响应,研究竖向地震对该连体结构地震反应的影响。分析表明:竖向地震作用对结构的水平位移基本没有影响,对结构竖向位移有一定影响,但影响较小;竖向地震作用对连体部分跨中杆件的内力有一定影响。     

双塔连体结构在耦合地震作用下的抗震性能研究

地震作用下双塔连体结构体系的变形和内力分布较为复杂,针对某一大底盘对称双塔连体结构,应用大型通用有限元软件建立结构的整体非线性分析模型,对该结构进行动力特性分析。同时对结构进行只输入水平向地震动、只输入竖向地震动和输入水平竖向耦合地震动三种不同工况的非线性时程分析,通过对比分析三种工况下的动力响应,研究相同烈度、相同水准的不同地震动对结构响应的影响。分析表明,其他条件相同时,在不同地震波作用下,对连体结构竖向位移起主要控制作用的因素不同。通过对计算结果的分析,可以比较全面地掌握连体结构的抗震性能,为连体结构进一步的研究和设计提供一定的理论参考依据。     

长周期地震波作用下复杂高层连体结构的弹塑性动力响应分析

以一实际框架(型钢混凝土柱)—核心筒(混凝土)复杂连体结构为研究对象,首先分析其结构特性,并就其连接处楼板部分进行分析,以供实际方案借鉴。根据结构特性选择若干条地震波,利用等加速度的Newmark方法进行弹塑性动力时程分析。其中对结构在两条地震波作用下的动力时程特性分别进行Hilbert-Huang变换,采用响应峰值系数量化分析,并对结构在两类地震波下的动力响应均值进行分析。通过对复杂连体结构的位移响应、受力响应等的分析对比,探讨了长周期地震波作用下复杂连体结构的动力响应特性。结果表明:该结构有充足的承载及抗震性能;结构需要考虑在长周期地震作用下的安全性;上下连接体处地震能量相对集中,需采取适当的抗震构造措施来加强连体部分的结构性能。     

联肢剪力墙连梁阻尼器地震模拟试验研究

采用拟动力试验方法,对连梁阻尼器进行地震模拟试验研究,模拟结构的真实地震响应。首先,选取简单的单片双肢剪力墙结构模型,每层附加一个连梁阻尼器,选取El Centro和Taft两条地震波,分别进行35gal、140gal、220gal和620gal拟动力试验,构成8种试验工况;随后将其等效成单质点附加阻尼器体系,单质点系作为数值子结构,附加的阻尼器作为试验子结构,进行拟动力子结构试验,同时进行数值仿真验证。对比数值模拟与试验结果得出：拟动力子结构试验可以真实模拟结构地震响应;地震波输入过程中,连梁阻尼器性能稳定,无局部屈曲,对结构的减震效果良好,地震动能量输入越大,阻尼器发挥的作用越大。图10表4参7     

刚性连体位置对非对称双塔连体结构动力可靠度的影响

考虑地震动的非平稳性,变化连体位置,对非对称双塔连体结构运用虚拟激励法进行非平稳随机激励下的动力可靠度研究。采用刚度退化的 Bouc-Wen 模型模拟塔楼各楼层的滞变特性,建立非线性化动力方程。运用混合精细积分法对每一时刻的响应进行求解,得到连体位置变化时非对称连体结构在非平稳随机激励下的时变方差。基于首次超越破坏准则与 Markov 假定,研究非平稳随机地震激励下连体结构的动力可靠度。运用上述理论,在8度罕遇地震作用下对某非对称双塔连体结构进行随机地震响应与动力可靠度分析。研究结果表明,地震作用下结构的层间位移响应呈现强烈的非平稳性,变化连体位置对连体结构的随机地震响应与动力可靠度将产生显著影响。     

双塔连体结构动力特性及地震响应分析

本文通过算例对双塔连体结构进行动力特性以及地震响应分析，观察单塔结构、双轴对称双塔连体结构和单轴对称双塔连体结构动力特性的差别，从而总结出连体结构自振特性的规律。同时，本文还通过振型分解反应谱法对单轴对称双塔连体结构进行地震响应分析，并研究两塔楼的相对高度对双塔连体结构地震响应的影响。     

弱连体结构非平稳随机地震响应与动力可靠度分析

弱连体刚度小,地震作用下不能协调塔楼振动且受力不利。考虑地震动的非平稳性,运用虚拟激励法对耗能阻尼减震柔性连接与非减震刚性连接的弱连体结构在非平稳随机激励下的地震响应进行研究。采用Bouc-Wen模型与刚度退化的Bouc-Wen模型分别模拟连体滞变特性与塔楼各楼层的滞变特性,建立弱连体结构非线性化动力方程。运用混合精细积分法对每一时刻的响应进行求解,得到弱连体结构在非平稳随机激励下的位移、速度时变方差。基于首次超越破坏准则,研究非平稳随机地震激励下弱连体结构的塔楼与连体的动力可靠度。运用上述理论,分析某高层双塔连体结构在8度(0.2g)多遇、罕遇地震作用下的随机地震响应。研究结果表明,高层双塔连体结构的层间位移响应呈现强烈的非平稳性,地震作用下耗能阻尼减震柔性连接对提高连体结构的动力可靠度效果明显,表明耗能阻尼减震连体方案为弱连体结构设计推荐方案。     

大跨斜向连体钢结构动力响应分析

随着建筑技术发展,建筑形式日趋多样化。连体建筑由于其宏伟的气势、现代化的气息而被建筑师们所喜爱。连体结构在地震作用下的反应远比单体结构和无连体结构复杂得多,其动力特性、受力机理和动力响应等值得研究。连体结构的研究对该类结构形式今后的发展具有重要的理论意义。本文对一大跨钢框架斜向连体结构模型作出不断变化,建立2组算例,采用时程分析方法进行结构动力分析,求解结构的动力特性及响应,并作比较分析,对连体结构概念设计具有参考意义。     

连体连接方式对高层连体结构地震响应的影响

针对一非对称双塔连体结构,变换连接体与主体结构的连接方式,并建立了动力分析模型和三种连接工况下连体结构的振动方程,分析了结构动力特性随连接方式的变化规律,分析结果表明:自振周期随连接的减弱及振型的增加而逐渐变大。对该结构体系沿连体设置方向输入El Centro1940地震波,采用动力时程分析方法分析连体结构的抗震性能,研究结果表明:连体结构中采用合理的模型并引入耗能装置可以大大减小结构在地震作用下的动力响应,提高连体结构的抗震性能。     

求解层状轴对称课题的传递矩阵法

总结了求解轴对称层状半无限体的传递矩阵法 ,认为静态弹性、静态粘弹性、动态弹性和动态粘弹性轴对称层状半无限体都可以用统一的状态方程来描述 ,参照现代控制论中求解状态方程的方法 ,解出上述方程组 ,然后针对半无限体特殊的边界情况进行了处理 ,并以动态问题为例 ,给出动态传递矩阵的具体表达式及已知表面状态向量时的应力、位移表达式 ,最后给出了传递矩阵的几点性质。     

拱式转换层结构弹塑性地震反应分析

拱式转换层结构是一种新型的转换层结构,具有刚度大、自重小,能跨越较大跨度的特点。为研究拱式转换层结构在罕遇地震作用下的抗震性能,对其进行了弹塑性分析。结果表明:转换层本身的整体性较好,不易发生层间位移;结构的等效侧向刚度比对楼层位移、层间位移角、楼层剪力以及薄弱层位置影响较大。     

全液压挖掘机分工况转速感应控制

提出对挖掘机进行分工况转速感应控制，用传递函数分析法研究系统稳定性，用状态空间法建立动态仿真的数学模型进行计算机仿真。     

轨道结构参数对隧道地面点动力响应的影响分析

首先，以双层弹簧阻尼支撑Timoshenko梁作为轨道结构的力学模型，求得作用于基床表面的荷载；然后，以移动荷载作用下空间体作为地铁列车作用下隧道系统的力学模型，并在其动力响应广义Duhamel积分解的基础上，结合数值拟合的传递函数，给出不同轨道结构参数时地铁列车荷载作用下地面点动力响应的时程和频谱曲线，进而分析轨道结构参数对隧道地面点动力响应的影响。     

拱式转换梁的动力性能分析

采用ANSYS作三维建模,重点研究框支剪力墙结构中,拱式转换梁与普通转换大梁在地震荷载下的工作情况,得出前者对整个结构在转换层及附近楼层的抗侧刚度的突变影响较后者小,而结构剪力分配在转换层及附近楼层的突变也是前者较后者小,转换层处楼板位移变形是前者较后者均匀等,充分说明拱式转换梁较普通转换大梁更适合用于抗震要求高的建筑中。     

建筑环境设计模拟分析软件DeST第2讲建筑动态热过程模型

介绍了DeST中基于状态空间法建立的建筑动态热过程模型。首先介绍了建立建筑热过程模型中的主要问题和基本方程，指出建立建筑热动态模型必须求解壁体传热的偏微分方程，必须同时考虑构成房间的各个部件的影响以及房间之间的相互影响。以此为前提，详细介绍了DeST对这些问题的处理方法和具体算法，并以实例阐明DeST对建筑热环境的模拟分析。最后为了突出状态空间法的特点，从算法和建立动态热过程模型的方式上对该方法与其他几种方法进行了比较。     

筒中筒结构动力特性分析的状态空间法

引入建筑结构状态变量的概念,用现代控制理论的状态空间方法,基于并联铁摩辛柯梁模型,建立筒中筒结构动力特性分析的哈密顿体系,用精细积分法求该体系的高精度数值解,给出了一套分析筒中筒结构动力特性的方法。这种方法能求出筒中筒结构各阶自振频率和相应的振型,精度较高,为筒中筒结构的动力计算打下了基础。     

剪切型结构阻尼矩阵强迫解耦法的修正研究

在剪切式结构研究中,阻尼是分析结构动力的主要参数,阻尼特性的不同和结构的动力响应密切相关,进而影响到结构的抗震性能的研究结果。本文以粘滞阻尼模型为基础,提出了一种阻尼力等效原理,并依据此原理提出了一种修正的强迫解耦方法。采用修正的等效强迫解耦方法,给出了阻尼矩阵强迫解耦后主对角线元素的递推表达式。     

城市固体废弃物的动强度试验研究

通过人工配制城市固体废弃物试样,利用中型动三轴试验仪,进行城市固体废弃物的动强度试验。试验结果表明,动孔隙水压力的发展与动应变密切相关,且振动次数超过一定值后孔隙水压力趋于稳定,但在振动过程中并未出现液化现象;提出不同应变破坏标准和等效振动次数的动强度指标,为填埋场动力稳定性分析提供合理的强度参数。城市固体废弃物的动强度曲线具有良好的归一化性状,进行少量有代表性的动三轴试验,即可方便地建立不同初始应力状态下任一等效振动次数的动应力-应变关系的数学模式,为震陷量的计算提供计算公式及相应试验参数。