Pushover方法在钢管混凝土拱桥抗震分析中应用

非线性静力分析(Pushover)广泛地用于房屋结构的抗震设计及性能评估,但在桥梁结构分析中仍处在探索和方法验证阶段。由于桥梁结构地震响应受高阶振型影响较大,采用了传统Pushover(SPA)、模态Pushover(MPA)和上界Pushover(UBPA)三种方法,并以四种侧向力的模式作用于桥梁结构,将Pushover方法应用于实际工程景洪大桥的地震需求评估。以非线性时程分析(NL-THA)方法的结果为标准,评估了Pushover方法在桥梁整体及局部构件地震需求估算中的有效性及误差范围。对比结果表明:综合考虑MPA和UBPA方法的优点,对钢管混凝土(CFST)拱桥纵向地震需求评估与NL-THA方法分析结果趋势相似,并提高了评估精度,验证了Pushover方法对CFST拱桥地震需求评估的适用性,对实际工程的地震需求评估提供一定的借鉴意义。

方钢管混凝土柱-钢梁框架结构的pushover分析

本文采用SAP2000分析设计软件建立21层巨型框架结构模型,进行pushover分析,并与非线性时程分析的结果对比。

多联连续梁桥快速MPA方法

提出针对多联连续梁桥的快速MPA方法。通过等位移准则计算控制点目标位移,结合MPA方法进行多联连续梁桥快速多模态推倒分析,能极大简化多模态推倒分析步骤。以某3联连续梁桥为例,将等位移准则计算的控制点位移近似作为多模态推倒分析目标位移,用快速MPA方法对其抗震性能进行评估。与非线性动力时程分析结果对比表明,快速MPA方法可有效评估多联连续梁桥抗震性能。

基于EMD和FastICA的轴承故障诊断

针对滚动轴承振动信号之间的影响并且易受到噪声干扰的问题,提出了一种基于快速独立分类分析(FastICA)与经验模态分解(EMD)相结合的故障提取特征方法。通过经验模态分解将振动信号分解成若干个模态分量。继而,根据计算相关性系数选取有效的模态分量构建噪声通道,最后通过快速独立分类分析将源信号与噪声信号分离,进而得到独立的源信号。通过对西储大学轴承数据的仿真与实验结果表明,该方法可以有效的抑制噪声干扰,清晰的看出轴承的故障频率,实现了对轴承的故障诊断。

填充墙竖向不规则布置RC框架结构考虑SSI效应的MPA分析

通过周期等效原则提出了考虑土-结构相互作用(SSI)的模态Pushover分析方法(MPA),并验证了此方法的可行性.以一10层填充墙竖向不规则布置的RC框架结构为研究对象,调整层刚度比和"薄弱层"布置位置,运用本文方法分析该类结构在不同场地和设防烈度条件下的地震响应规律.结果表明:1)罕遇地震时,在"薄弱层最敏感楼层"设置"薄弱层"会使薄弱层效应更加显著,且随层刚度比增大该结构的层间位移角增大;"薄弱层敏感区域"外楼层的填充墙不规则布置不会使结构形成明显的薄弱层.2)考虑SSI效应时,填充墙竖向不规则布置的RC框架结构的变形向底部楼层集中更加明显,随着场地土变软,结构倒塌时的层间刚度比降低,因此结构设计时需要更加严格控制层刚度比来确保该类结构在地震作用下的延性.

MPA方法在不同高度桥墩地震响应分析中的适用性研究

桥梁通常是线路中的控制工程,其抗震性能显得尤为重要。作为梁桥重要组成部分的桥墩,往往是地震作用下容易受到损伤的构件。结合西部山区梁桥的典型桥墩结构形式,基于纤维模型的有限元方法建立桥墩的非线性数值分析模型。采用MPA方法对不同高度桥墩的地震响应进行分析,以非线性时程分析方法的计算结果为基准研究MPA方法的适用性。计算表明MPA方法在分析高阶模态参与程度较高的高墩构件时适用性较差。

模态静力非线性分析中模态选择的研究

本文应用模态静力非线性分析方法,对多个算例进行了静力非线性分析。比较分析了不同振型组合对计算精度的影响,对模态选择的参数进行了研究,提出采用模态质量参与系数进行模态选择的控制,为模态静力非线性分析方法的推广使用提供参考。另外,分析了结构基本周期对该方法计算精度的影响。

竖向不规则结构的抗震性能评估

基于模态Pushover方法和等强度延性需求谱理论,给出了竖向不规则结构评估的方法和步骤。通过模态Pushover方法,以考虑竖向不规则结构在地震作用下高振型的影响,利用等强度延性需求谱对等效单自由度体系进行计算,得到其延性和位移需求,并转化为多自由度体系的位移需求。利用上述方法对典型的竖向不规则结构算例进行了分析计算,结果表明该方法能够有效应用于竖向不规则结构的计算。

框架剪力墙结构模态静力非线性抗震分析方法研究

本文在模态pushover分析方法基础上推导建立了模态静力非线性分析方法,对一栋 10层框架剪力墙结构进行了静力非线性分析,提出了目标位移求解的等效单自由度体系弹塑性时程分析迭代法,计算结果与相应时程分析结果进行了比较,表明两者吻合较好,验证了本文计算方法的有效性。另外,对同一结构,计算分析了在不同水平荷载模式下的静力非线性分析结果,比较不同荷载模式对计算结果的影响,为静力非线性分析方法的推广使用提供参考。

拉索支座减隔震桥梁自适应推倒分析方法

以拉索支座减隔震桥梁为研究对象,提出了自适应推倒分析方法(AMPP),对比多模态推倒分析方法(MPA)和一阶模态推倒分析方法(PO-1),研究AMPP方法应用于这类桥梁抗震性能评估的可行性及效果.结果表明:推倒分析方法可以成功应用于拉索支座减隔震桥梁的抗震性能评估,AMPP方法对关键参数的计算精度高于一阶模态推倒分析和多模态推倒分析,但多模态推倒方法对下部构件的内力评估精度较好.

井下巷道快速掘进支护平台支撑主梁结构分析

首先建立支撑主梁的三维模型,基于ANSYS进行结构强度分析,查明整体结构应力集中部位及应力的大小,然后针对支护平台工作载荷较大且变化明显的情况,进行了结构模态分析,以找出支护平台作业过程中易于变形的部位,最终为快速掘进支护平台支撑主梁的结构优化设计和零部件材料选择提供参考。

铝合金整体叶轮数控铣削加工研究

针对铝合金整体叶轮五轴数控高速加工存在的主要问题进行了较为系统的研究。首先,建立了铣削力模型,通过铣削实验求解出切削力系数,并验证了模型的准确性;其次,通过锤击法对叶轮叶片模态进行了实量,得出了在不同加工状态下叶片的模态变化情况;再次,基于铣削力系数和模态实验结果,依据铣削动力学模型,研究了高速铣削的稳定性问题,分析了极限轴向切削深度与主轴转速之间的关系,绘制了高速铣削稳定性极限图;最后,优化了刀轴姿态和轨迹,在此基础上对叶轮叶片型面性能参数进行了快速检测。应用上述研究成果,某运载装备发动机铝合金叶轮加工效率提高了35%,叶片型面测量效率提高了10倍,叶片表面完全消除了过切、振痕和大波纹,质量显著提高。

典型底框房屋震损机理快速分析方法研究

四川汶川5.12地震及之后的多次余震导致绵竹市底框房屋遭受不同程度的破坏,对震损底框房屋作精细分析存在较大困难,难以用于实际。本文采用SAP2000对底框房屋进行Pushover分析,可得到较为丰富的计算结果,且计算量相对较小。SAP2000无法直接模拟抗震墙的非线性性能,本文使用Link单元建立抗震墙等效模型,通过与试验结果对比,验证了模型的合理性。在此基础上,对典型震损底框房屋进行了详细的Pushover分析,得到的破环特征及震损机理与现场调查结果吻合良好,与弹塑性时程分析所得层间剪力、楼层位移规律一致,误差较小,证明了本文建立的快速分析方法的正确性。

HH1012半承载式车身的车架振动模态试验

本文论述了用先进的模态试验法对HH1012半承载式车身的车架进行试验时应注意的问题:如仪器的选用、标定、安装及数据处理等各方面,并根据试验数据,用计算机优化识别法识别出各阶模态参数,最后对试验所得的半承载式车架的动特性从理论上进行了分析。

某车载速射迫击炮上架有限元模态分析

为验证某型车载速射迫击炮上架设计的合理性,利用Abaqus有限元软件,对车载速射迫击炮上架有限元模态进行分析。采用等效质量的方法,在Solidworks中建立上架3维模型,通过对上架及自动机和高低机的装配体结构进行有限元模态分析,计算出其前20阶的固有频率和振型。研究结果表明:该设计是合理的,能避开迫击炮的射击频率,可为上架的进一步结构优化及武器试验基地的射击试验提供参考。

某型快捷棚车振动特性研究

通过车体、车门模态分析,车辆振动分析,开展了某型快捷棚车振动特性的研究,获得了该车型的振动特性。由车体和车门模态试验结果可知,车体垂向一阶弯曲频率偏低,且车体棚顶易产生同向弯曲振型,对棚顶与端墙和中部支撑相交处产生较大的应力,影响车体结构疲劳可靠性;由于车门具有尺寸大、刚度低和被约束能力差等特点,导致车门易产生摆动、串动和弯曲变形。采用美国六级轨道谱开展了整车振动分析试验,车辆垂向、横向运行品质均满足标准GB/T 5599-2019的评定限值规定,垂向、横向平稳性等级均为1级,但车门顶端与轨道和相邻车门之间存在相互撞击现象,使车门局部产生较大的振动。试验结果可为快捷棚车研发提供有力支撑,为推进我国快捷运输发展奠定基础。

框架结构模态静力非线性抗震分析方法研究

本文在模态Pushover分析方法基础上,推导建立了模态静力非线性分析方法,对一栋12层框架结构进行了模态静力非线性分析,提出了目标位移求解的等效单自由度体系弹塑性时程分析迭代法,计算结果与相应时程分析结果进行了比较,表明两者吻合较好,验证了本文计算方法的有效性,为静力非线性分析方法的推广使用提供参考。