可见光条纹相机二维非线性快速标定技术

为了解决百ns级可见光条纹相机时空非线性标定需求,提出了通过构建一个时空二维分布的等间距标准光场快速标定条纹相机二维非线性的设想。通过序列脉冲光构造技术获得时间维度间距相等的参考点;通过光场空间调制技术获得空间维度间距相等的参考点。分析了序列脉冲光和光学系统的设计准则,基于该准则研制了一套可见光条纹相机二维非线性快速标定系统。该系统的时间分辨可达0.1 ns、空间分辨小于90 μm。基于该系统,通过单次扫描成像高效标定了国产某型条纹相机的扫描非线性、时间弥散、时间畸变和几何像差等非线性信息。此外,利用该系统对不同电路的扫描非线性进行了分析验证。该标定系统快速验证了双边扫描电路有利于优化扫描非线性。分析验证结果表明,该标定技术通过单次扫描即可对条纹相机的非线性参数进行标定。

地下结构地震反应分析拟静力法与动力非线性时程法的比较

以典型的两层三跨地铁地下车站结构为研究对象,采用基于自由场位移场频域等效线性分析结果的反应位移法和反应加速度法分析地下结构的地震弯矩,并与基于ABAQUS软件的地下结构地震反应非线性时程分析的计算结果进行了比较,对比了不同地震动强度、结构刚度及顶板埋深对地下结构地震弯矩的影响。结果表明:输入地震动强度越大,拟静力法与动力非线性时程法计算结果之间的差异越大;地下结构刚度越大,两者之间的差异也越大;中等强度的地震动作用时,相对于动力非线性时程法的计算结果,浅埋结构的拟静力法结果偏大,深埋结构的拟静力法计算结果偏小;反应位移法和反应加速度法的计算结果差异很小。该研究结果对地下结构抗震设计方法的比选具有一定的指导意义。

基于非线性时程分析法的地下四层车站抗震研究

为了研究地铁车站的抗震性能,文中采用非线性时程分析法对南昌4号线某地下四层车站进行了抗震研究。

大跨度斜拉桥地震响应非线性时程分析

以有限元分析理论为基础,结合某大跨度斜拉桥工程实例,利用ANSYS软件建立有限元模型,通过修正后的ElCentro波分别考虑横向、竖向及纵向输入,采用时程分析方法对其进行地震反应分析。计算分析表明:考虑几何非线性后,结构的内力和位移响应明显增大,且对主梁和索塔内力与位移的影响程度及规律也不尽相同,须区别对待分析。同时表明该桥抗震性能良好,地震荷载不控制设计。由此得出结论,对于斜拉桥这类柔性体系,不可忽视结构几何非线性的影响。

非线性动力反应分析方法概述及在结构抗震领域的应用

本文对结构的线性和非线性动力反应分析方法进行了简单的介绍;并对国内外钢筋混凝土框架和剪力墙常用的非线性地震反应分析模型进行了评述。

结构抗震分析的耐震时程方法

耐震时程法是一种新的生成地震加速度时程的方法,其典型表征在于随着持续时间的增加,地震动强度逐渐增大,且任一时程的反应谱曲线与目标反应谱吻合。采用非线性最小二乘函数合成了基于我国抗震设计规范反应谱的耐震时程曲线,并研究了该方法的精度和可靠性。以耐震时程曲线和7条地震动作为输入,对比分析了弹塑性SDOF体系和7层钢筋混凝土框架结构的响应特征。结果表明,耐震时程分析结果处于7条地震动增量动力分析结果的包络线之内,其结果宏观上表现为多个地震动输入结果的平均值;耐震时程法能有效地预测结构的抗震效应且计算效率高。耐震时程法将为不同类型结构的地震响应分析与预测,结构抗震动力试验输入,结构的抗震性能评估等提供一种新的分析手段。

大跨度钢桁架桥非线性动力特性分析

以日本某大跨度钢桁架桥梁为算例,采用TDAPⅢ非线性结构动力分析软件进行地震作用下的非线性动力特性分析,通过时程分析法研究了桥梁各构件内力和变形的最大地震响应值.根据分析结果,指出此桥现有的抗震能力不能满足桥梁抗震规范的要求,需要进行加固处理.

地震时程分析法在渤海强震区平台应用效益探讨

以渤海油田某平台为研究背景,介绍了非线性地震时程分析法在国内平台首次应用方法和经济效益情况。与反应谱法相比,地震时程分析法在基本原理及应用上具有优势。依托该技术对渤海油田某平台进行了实例分析,并将分析结果与采用反应谱法进行了对比,最后得出了在渤海海域强震区使用非线性地震时程分析法,能够大大降低平台的钢材使用量,降低投资成本的结论。

云南省昆明博物馆新馆基础隔震结构非线性动力分析

云南省昆明博物馆新馆位于高烈度区,采用铅芯橡胶隔震支座及普通橡胶隔震支座混合基础隔震体系。采用大型有限元分析软件etabs v9.5.0对其建立了基础隔震结构及其相应的非隔震结构的三维实体模型,采用非线性时程分析法对此模型进行了两个水平向地震作用的分析,讨论了隔震结构在多遇地震和罕遇地震下的隔震性能。分析结果表明,基础隔震结构能够满足高烈度区罕遇地震作用下的抗震需求,且基础隔震结构的水平地震响应明显低于非隔震结构,表现出良好的减震效果。在地震易发区,采用基础隔震结构是一个性价比较高的方法。

地震边坡非线性特征及敏感性分析

使用时程分析法研究边坡动力响应的非线性特征,基于强度判据的安全系数给出地震动峰值加速度以及能量持时阀值等参数对非线性特征的影响。研究认为:对于一定的岩土材料,边坡动力响应的位移、速度、加速度呈现出明显的非线性特征,具有较强的关联性,各质点具有统一的波形形式;位移和速度变化相对地震加速度变化有明显的滞后,质点加速度相对地震加速度有明显的同步性;地震动峰值加速度以及能量持时阀值的变化均对边坡安全系数和塑性区的分布有一定的影响。

基于断裂力学的重力坝有限元非线性动力分析

针对国外位于强震区的某重力坝,利用基于Hillerborg断裂力学理论的混凝土非线性本构模型,精细地建立了三维地基与坝体相互作用的有限元计算模型。根据坝址的地震动参数,拟合了水平向、竖直向的两条人工地震波,同时施加到重力坝体上,进行了非线性动力时程法的分析计算,揭示了重力坝复杂的地震响应变化规律。数值计算成果满足规范设计要求,为重力坝结构抗震设计提供了一定的科学参考。

基于能量法对非线性粘滞阻尼器的设计方法研究

结合反应谱理论,通过预设减震目标来计算所需的结构阻尼比,从能量法的角度提出了一种非线性粘滞阻尼器的快速设计方法,将粘滞阻尼器附加的阻尼比等效为阻尼器,最后以某9层RC框架结构验证了该方法的准确性。算例结果表明:有控结构的层间位移角均能满足预设的目标位移角;采用时程分析复核的附加阻尼比大于反应谱理论计算出的所需阻尼比,那么额外的阻尼比可作为安全储备,增加结构安全性。以上说明本文提出的非线性粘滞阻尼器设计方法是可行的,该方法简单实用,可为工程实践提供理论参考。

黏滞消能减震结构动力响应参数分析

采用NewMark-β法假定,推导了设置非线性黏滞消能器结构的时程分析公式。对设置非线性黏滞消能器的单自由度体系输入简谐波和EL地震波。对SDOF体系减震效果的进行了分析和参数对比。最后根据设计经验提出参数建议。

考虑几何非线性对桥墩结构地震反应的影响分析

文中以典型桥墩为例,采用有限元程序sap2000建立了桥墩结构空间有限元计算模型,采用动态时程分析法对不同墩高桥墩结构进行地震反应分析,着重讨论几何非线性对桥墩底部内力以及墩顶变形地震反应的影响规律,分析结果为同类桥梁的抗震设计提供理论依据。

空间结构三维风时程模拟及其小波分析

基于谐波叠加法和快速傅里叶变换提出改进方法,用于大跨空间结构的三维相关风速时程模拟。风速功率谱被分解为频率谱函数和相干函数;研究表明在空间三个方向上模拟风速功率谱皆收敛于目标风谱。小波分析在时域和频域上同时具有良好局部化特性。使用小波技术对模拟的风速时程进行时频分析,利用离散小波变换分解和重构风速时程,用小波系数描述风速信号特性。采用最大熵值法减少风速时程分析在时频域上的信息损失并提高效率。计算显示,改进方法速度快、精度高,弥补了传统手段模拟空间结构三维风速时程耗时冗长、精度低的缺陷,小波分析在风速时程分析中具有理想的可靠性和保真性。

澳凼第三大桥斜拉桥的非线性地震反应及TMD初步控制研究

本文结合一座澳门澳第三大桥斜拉桥的工程设计实例 ,采用大型有限元分析软件ANSYS ,选取空间BEAM188和BEAM4单元建立动力计算模型。为了分析斜拉桥的材料非线性地震反应 ,采用转动弹簧COMBIN40单元来模拟桥墩延性塑性铰的非线性性能。用编好的选波程序合理地选取三条地震波 ,在大震情况下沿桥的纵、横向分别输入 ,并把桥的非线性地震反应与线性地震反应作了分析比较。另选取MASS2 1和COMBIN14单元对斜拉桥进行了TMD初步控制研究 ,研究结果表明减震效果明显。

增量动力弹塑性分析方法的改进及其应用

本文主要对增量动力弹塑性分析(IDA)方法的两个方面作了改进:(1)以增量动力弹塑性分析方法的基本原理为基础,以快速非线性时程分析(FNA)方法为计算工具,形成快速增量动力弹塑性分析(FIDA)方法。(2)仅以IDA分析结果为基础,建立地震易损性曲线及地震破坏概率计算的离散型式。为了校验本文方法的可行性与有效性,应用增量动力弹塑性分析、模态增量动力弹塑性分析与快速增量动力弹塑性分析计算一个14层筒中筒结构试验模型,比较了用上述三种方法的计算误差与计算效率,比较了传统方法与本文方法计算该模型结构的地震易损性曲线的差别。

基于SIMULINK的框架结构非线性地震反应仿真

针对现有非线性动力分析程序的可视化和二次开发能力不强的特点,以SIMULINK为平台建立了层间剪切模型和平面杆系模型的非线性地震反应仿真模型,通过两个算例分析验证了模型的正确性,指出了基于SIMULINK的结构非线性地震反应仿真的优势。

地铁地下车站抗震性能分析方法

以佛山地铁三号线荔村站实际工程为背景,讨论了反应位移法和时程分析法两种地下车站结构抗震性能分析方法。反应位移法以一维土层地震反应计算为前提,以结构周围土体在地震作用下的变形值为基础,建立了地铁车站二维结构模型,利用变形值计算出等效地震作用力,以静荷载的形式加载于结构模型中,并将地震响应结果与静力法计算结果进行了对比,总结了地铁车站在地震作用下的内力变化规律。时程分析法以动力有限元理论为基础,从半无限空间选取有限土体,采用了粘弹性人工边界,对选用的地震波记录值进行了合理调整,采用了计算方便、节约内存且其计算精度较高的瑞利振型阻尼,基于Midas GTS NX软件,建立了结构和周围土层作为整体计算模型,通过模态分析求解了结构体系各阶的自振频率和各阶振型,模拟了地下结构在地震荷载下的动态特性,揭示了地铁车站在地震作用下的位移时程反应及变形规律;最终通过两种抗震性能分析方法为地铁车站结构的抗震设计提供了依据。

基于能力谱法的SSI体系抗震pushover分析方法

本文首先经过2次等效将土与结构相互作用的多自由度体系等效为单自由度体系,并给出了修正反应谱和等价能力谱的确定方法,进而提出了基于能力谱法考虑土与结构动力相互作用(SSI)效应的结构体系pushover分析方法(SSIPA);然后对3种不同高度考虑SSI效应的结构体系在5条地震动作用下采用本文提出的方法进行了算例分析,将结果与非线性时程分析的结果进行了比较,研究了本方法的适用性和准确性;最后,与建筑抗震设计规范的设计反应谱相结合,对9层考虑SSI效应的钢结构用本文提出的方法进行了弹塑性地震反应分析,根据我国抗震设计规范的规定进行抗震性能的评估验证了本方法的可行性。