曲率半径对曲线箱梁桥模态及振型方向因子的影响

按能量比重将曲线箱梁桥的振型分解为竖向弯曲、扭转、横向弯曲和纵向移动四个振型方向因子。以曲率半径为参数建立了4个两跨曲线箱梁桥模型,分析了其模态特性及各振型方向因子随曲率半径的变化规律。认为随着曲率半径的减小,曲线桥刚度的增加比质量的增加要慢,必须充分考虑竖向弯曲振型,扭转振型方向因子随着曲率半径的减小逐渐减小,纵向移动振型方向因子高峰值出现在较高阶次的模态中,高阶模态对其抗震性能的影响非常重要,在抗震设计时必须充分考虑足够多的高阶模态的影响。

基于振型的工程结构概念设计

结构概念设计从整体上指导结构的外形尺寸和各杆件之间相对刚度的比例,决定了结构在外界荷载作用下的整体效应。任何对结构的作用都会以位移的形式予以表现,通过位移,可建立内力和应力的方程式,反应结构的受力状态,判断结构的承载力。结构频率和振型是结构的固有特性,频率反映了结构整体刚度和质量的相对关系,振型表征了结构在外界荷载作用下最易发生变形的状态及先后顺序,任何作用效应都能以振型为空间坐标基进行展开。通过基于振型的位移展开,并利用振型方向因子为定量化指标,可清楚了解不同方向上的位移效应及所占比重,这样定量化后有利于设计者提高对结构有利的作用效应,降低不利的作用效应,加强不利振型杆件的构造设计。因此,对结构振型分析,可从整体本质上把握结构的力学性能,更好地指导结构概念设计和构造设计。

振型数的选取及扭转振型的确定

在地震作用下,振型分解法是进行抗震分析最常用的方法,该法的优点在于根据要求的精度只取部分振型即可代表结构的总体反应.本文讨论了合理振型数的有效选择方法;并且讨论了振型方向因子和判定扭转振型.

工程结构振型分类及量化研究

振型是结构的固有特性,任何作用效应都可以振型展开。通过振型展开,可定义每个方向上的作用效应及在整个变形中的比例。调整振型顺序,有利于设计者提高对结构变形有利的反应,降低对结构变形不利的反应。以矩形渡槽和U形渡槽为例,分析了结构的振型方向系数和质量参与比例。