某顶部楼层竖向收进的超限高层建筑结构抗震性能分析

结合某顶部楼层竖向收进的超限高层建筑结构,首先分析了结构在小震和风荷载作用下的各项指标;其次采用弹性时程补充分析了顶部楼层竖向收进后的地震放大效应;再次对竖向收进前后框架柱受力重分布、收进区域楼板应力进行了重点分析;最后采用大震弹塑性时程分析方法验算了结构薄弱层层间塑性位移角。分析结果表明:顶部楼层竖向收进后,楼层地震动反应增大较为明显,当采用振型分解反应谱法设计时,应对顶部收进后楼层地震力予以放大,并对收进后的楼层采用弹性动力时程补充验算层间位移角是否满足规范要求;对于顶部框架局部竖向收进结构,在水平荷载作用下,刚度相对较大的未收进框架在收进上两层可能存在内力突变,需要进行特别加强;体型收进部位上、下层结构的楼板均应加厚并加强配筋。

制动性能对重载列车纵向冲动影响仿真分析研究

对于必须经常制动的重载列车,空气制动系统不应该存在故障。在这些列车中,远离机车的车辆比其他车辆晚几秒制动。相邻车辆制动之间的时间延迟很大程度上取决于主制动管中压力波(制动信号)的传输速度,该速度大约比自由空气中的声速低10-25%。后部车辆的滞后制动意味着后车与前车相撞,在缓冲器和车钩上产生较大的压缩力。这些压缩力主要是纵向的,被认为是产生机车车辆和轨道结构维修大量费用以及列车安全运行恶化的原因。相邻车辆的制动时间延迟,以及列车的车内动态相互作用,通过改变动力装置(机车)沿列车的位置而有很大不同。本文利用仿真分析技术,研究紧急制动过程中制动性能的位置对列车纵向冲动的影响。结果表明,列车之间动态相互作用的方式以及列车纵向压缩力和拉伸力的大小发生了巨大变化.

列车制动参数对大跨度悬索桥梁轨相互作用影响研究

为研究列车制动下大跨度悬索桥无缝线路纵向力的分布规律,基于ANSYS软件和梁轨相互作用理论,建立大跨度悬索桥梁轨一体化动力分析模型,根据CRH动车组列车的制动力时程,分别研究制动停车位置、制动初速度、列车种类、列车挠曲力和制动力等因素对钢轨附加应力和梁轨相对位移的动力、静力影响。结果表明:由于动力计算考虑到前一荷载步对后一荷载步的影响以及线路纵向阻力滞回特性的影响,动力、静力计算结果差别显著,传统静力计算低估了列车荷载作用下钢轨的受力,在实际工程应用时有必要按动力方法计算列车荷载作用下大跨度悬索桥梁轨相互作用问题;制动停车位置对钢轨附加拉应力和梁轨相对位移增量影响显著,列车制动停止于主跨跨中位置为本文研究大跨度悬索桥梁轨相互作用所选4种典型工况中的最不利工况;列车制动力对梁端位置钢轨附加拉应力和梁轨相对位移影响显著,列车挠曲力对主桥范围内钢轨附加应力和梁轨纵向位移的分布规律影响显著,并与钢轨附加压应力峰值大小表现出较强的相关性;CRH5和CRH2型动车组列车为研究CRH型动车组制动下大跨度悬索桥梁轨相互作用的不利车型,其中CRH5型动车组最不利制动方式为最大常规制动;由于CRH动车组列车制动初速度不影响列车制动力峰值大小,大跨度悬索桥梁轨相互作用对制动初速度因素变化并不敏感。研究成果可为完善列车制动下桥上无缝线路设计和计算提供参考和借鉴。

线性涡流制动对钢轨温升的影响

为研究不同级别涡流制动对钢轨温升的影响规律,基于线性涡流制动原理,根据制动力试验数据并结合传热理论,利用能量守恒定律并结合导体的趋肤效应公式推导涡流制动力与钢轨温升的理论式;根据理论式,采用有限元法建立钢轨温升模型,分析某一列车施加紧急涡流制动后钢轨不同部位的温度变化,并按照京沪高速铁路设计列车和目前运营列车最短时间间隔,分别计算多列列车重复施加涡流制动时的钢轨温度变化。结果表明:利用能量守恒定律推导涡流制动力与钢轨温升的理论式,在保证计算准确性的同时简化了计算过程;1列列车紧急制动后钢轨顶部温升最大,轨腰和轨底温度在制动过程中变化很小;多列列车在同一区段重复施加涡流制动时,制动等级越高,列车间隔时间越短,钢轨累积温升越大;在最小列车间隔条件下重复施加最大常用制动时,钢轨的最大温升满足线路养护相关标准要求。

磁浮列车涡流制动热效应研究

电磁涡流制动是磁浮列车安全紧急状况下的重要保障措施。本文通过解析法建立涡流制动过程感应板的温升模型以及温度对涡流制动力的影响作用模型,并结合具体参数分析温升情况和涡流制动力受影响情况。首先,根据磁路定律推导出涡流制动力与列车速度、励磁电流、气隙、电导率和磁导率之间的数学关系式,并从热平衡方程式出发建立制动过程中感应板的温升模型;再以电导率和磁导率为纽带使涡流制动力与感应板温度相关联,据此对涡流制动力进行温度修正;最后,将温度修正后的涡流制动力与试验得到的结果进行对比,从而验证了模型的有效性。

自动紧急制动与可逆预紧安全带共同作用下乘员损伤分析

针对自动紧急制动(AEB)加重碰撞前的乘员离位现象,探讨了使用可逆预紧安全带改善该现象的有效性。建立了结合自动紧急制动、可逆预紧、主动人体模型的驾驶员侧乘员约束系统模型,通过志愿者实车实验获取碰撞前乘员多种坐姿的安全带约束参数,设定可逆预紧的关键参数范围。分析了AEB与可逆预紧关键参数对碰撞前乘员运动响应及碰撞中乘员损伤风险的影响。结果表明:相同碰撞强度下,AEB增加了乘员的损伤风险,尤其是胸部损伤。可逆预紧安全带通过改善乘员离位状态,可明显降低乘员在正面碰撞中的损伤风险。

超高层建筑三维风振的时域分析方法研究

以436m高的大连国贸中心大厦为例,着重介绍通过时域分析确定超高层建筑三维等效静风荷载的方法。首先结合风洞测压试验,采用广义坐标合成法和等效风振力法得出各层的位移响应时程和等效荷载时程。然后根据极值统计理论和相关分析确定等效目标,在等效荷载时程中与目标最匹配的值即可作为等效静风荷载。由此得出的各层荷载自动包含了不同方向的组合以及荷载空间相关性,不但可实现等效目标,其他相关响应通常也可达到最大值。由于采用了高效的广义坐标合成法,该时域分析方法在精度相同的前提下,计算量比传统的频域完全二次型组合(CQC)算法还要小。对大连国贸中心大厦的计算分析验证了该方法的有效性。分析结果表明大厦的横风向振动非常显著,在小角度斜吹的情况下,弱轴方向将由于强烈的横风向振动出现响应与荷载的最大值。

大连远洋大厦弹塑性时程分析

结合大连远洋大厦的弹塑性动力时程分析,介绍一个便于实际工程应用的高层建筑空间弹塑性时程分析程序HBFA.由于引入了考虑空间耦合作用的杆件弹塑性本构模型,故可以用三维杆系-层模型对包括钢结构在内的剪力墙可以任意布置的复杂高层建筑的弹塑性地震反应进行计算分析,获得相应的时程曲线及反应包络图.

列车制动和运行下大跨度公铁两用斜拉桥纵向振动分析

列车运行作用下斜拉桥不仅发生竖向振动,也发生纵向振动;当列车在斜拉桥上制动时,作用于结构上的制动力使其发生纵向振动。以公铁两用斜拉桥为研究背景,根据相关文献计算公式获得列车制动力,分析列车制动作用下斜拉桥动力响应;采用移动荷载模拟列车运行作用,研究列车运行作用下结构动力响应;利用非线性动力时程分析方法,对黏滞阻尼器参数进行敏感性分析,探讨塔梁间设置黏滞阻尼器对列车制动和运行作用下结构动力响应的影响,并与未设置黏滞阻尼器的情况进行比较。结果表明,当斜拉桥塔梁间无纵向连接时,结构响应受列车运行速度影响较大,斜拉桥可能发生纵向共振,结构响应显著增大;塔梁间设置黏滞阻尼器能有效控制列车制动和运行作用下斜拉桥纵向振动响应。

中高层砌块砌体结构Pushover分析研究

对3种不同中高层砌块砌体结构(分别为10层、15层和18层砌块砌体结构)进行大量时程分析,对结构的惯性力分布进行研究,提出一种新的适用于中高层砌块砌体结构Pushover分析的侧向力分布模式-抛物线型分布模式,并用该模式分别对3种砌块砌体结构进行Pushover分析。通过将Pushover得到的结构能力曲线与时程分析方法得到的结构能力曲线进行比较,将10层砌块砌体结构的Pushover分析结果与一座1/4比例的10层砌块砌体模型结构的振动台试验结果进行比较。比较结果表明:笔者所提出的侧向力分布模式适用于中高层砌块砌体结构的Pushover分析。

矿井提升机盘形闸监控系统设计

基于闸间隙、制动力和空动时间这3个参数可全面反映矿井提升机盘形闸的制动性能,设计了一种可实时监控这3个参数的矿井提升机盘形闸监控系统。该系统采用2个微处理器,一个用来测量闸间隙并完成一些功能转换,另一个用来测量空动时间和制动力;并采用基于专家系统的故障诊断技术判断盘形闸在运行过程中出现的异常状态。实际应用表明,该系统具有检测精度高、实时性好、可靠性高等特点。

大跨度公铁两用斜拉桥列车制动力作用下结构响应研究

以某一正在设计的大跨度公铁两用斜拉桥为背景,利用非线性动力时程分析方法,分析了塔梁间设置黏滞阻尼器时,在列车制动力作用下结构动力响应,并与未设置黏滞阻尼器情况下的结构响应进行比较。分析结果表明,在塔梁间设置黏滞阻尼器能有效地降低在列车制动力作用下梁端及塔梁相对位移,结构受力也有所改善。

关于利用制动痕迹长度估算车速问题探讨

目的采用理论、实验和实际案例相结合的方法,探讨"利用制动痕迹长度估算制动速度"的应用问题。方法通过20辆小型乘用车紧急制动实验,对制动距离、制动力上升时间、制动纵滑附着系数等数据进行分析。结果得出制动车速与估算车速有的差异比较大,有的差异比较小,分析了产生差异的原因。结论如果计算参数选取不当,利用制动痕迹长度估算制动速度的方法有很大的局限性。

一种负阶跃力源上升时间的评价

介绍了一种负阶跃力源上升时间的测量过程,通过在脆性材料断裂试件两侧粘贴细导线,获得其上下两个端面断裂时间差的测量结果,从而估计获得该动态力源产生的负阶跃力的上升时间,对于钢质材料,上升时间可小于30μs,低时可达到12.5μs。而对于陶瓷材料,上升时间可小于10μs,最低时可达到1μs。该结果可用于动态力源的设计和力传感器动态特性校准的参考。

基于线控制动的轮胎与地面附着系数实时检测

轮胎与地面间的附着系数是影响车辆安全性能的重要因素。在理论分析的基础上,提出了基于线控制动的路面附着系数检测方法,利用踏板位置传感器估计制动器制动力,采用MMA6260Q加速度传感器检测车辆制动减速度,由制动器制动力与地面制动力判断轮胎运动状态,根据车辆载荷转移公式得到车轮法向载荷,获得进入滑动区域的利用附着系数,并由此得到地面附着系数。分析显示该检测方法可以较准确地识别轮胎与地面附着系数,具有一定的实用价值。

一种车辆制动力实时检测方法研究

为实现汽车在制动过程中制动力准确地实时检测,该文提出一种变温度变摩擦系数的制动力实时监测方法——温差算法。此算法以摩擦系数与温度的关系为依据,基于制动盘内侧温度和摩擦面温度差值变化规律,通过循环迭代计算出制动过程中的实时摩擦系数,完成对制动器处制动力实时检测,使用Ansys Workbench对制动盘进行热力耦合有限元分析,模拟摩擦制动过程中温度变化情况,并基于温度数据对温差算法系数进行拟合。最后使用Matlab Simulink对温差算法进行仿真,结果表明:当输入动态的温度参数时,可以输出实时制动力数据,并且数据满足制动力变化规律。

某复杂高层建筑结构设计分析

针对某双塔复杂高层建筑,通过振型分解反应谱法、弹塑性静力、动力时程分析,对比分析了结构不同方向在不同地震动作用下的位移和内力响应,并提出了结构超限设计的处理措施,以提高结构的抗震性能。

带水平加强层的超高层钢框架-核心筒结构设计分析

依托某超高层钢框架-核心筒结构体系,利用SATWE和ETABS软件进行了不同加强层布设方案的多遇地震作用下弹性整体计算分析,对比分析了不同水平加强层布设方案下结构的自振周期、位移以及内力,并采用ABAQUS软件对比分析了人工波、El Centro、TAFE三组波下的弹塑性时程分析结果。分析表明:水平加强层布置对此类超高层钢框架-核心筒结构的周期、位移、内力有不同程度的影响,需重点验算附近楼层内力和位移。

制动缸充气时间对货物列车性能影响的仿真研究

采用列车空气制动和纵向动力学联合仿真系统研究制动缸充气时间对万吨列车和快捷货车的车钩力、制动距离与纵向加速度的影响。计算结果表明,长大列车制动缸充气时间对车钩力影响较大,快捷货车制动缸充气时间主要影响制动距离和列车纵向加速度,因此在长大列车制动系统充气时间设计时必须考虑车钩力因素,在设计运送易碎货物列车制动系统时需要考虑纵向加速度的限制。

永磁涡流制动与电磁涡流制动热力学特性对比分析

电磁涡流制动由于其不受列车黏着限制且衰减较小的优点,常用作高速列车的制动装置,但其结构尺寸和质量较大,磁极温升较高,阻碍了进一步推广应用。因此,在电磁涡流制动装置的基础上提出永磁涡流制动方案,结合理论计算和仿真分析,对比了相同极距和结构尺寸的2种涡流制动装置的气隙磁场,得出涡流制动力与气隙磁场的关系;计算了相同结构尺寸下永磁涡流制动和电磁涡流制动装置制动力和吸引力大小随速度的变化,同时对比分析了2种装置的磁极平均温度随速度的变化。研究结果表明,永磁涡流制动和电磁涡流制动的制动力计算方式具有等效性,相同结构下永磁涡流制动的制动力可达标准励磁参数下电磁涡流制动制动力的3.29倍,制动力相同时永磁涡流制动的磁极温升更小。