飞机冲击载荷等效静载的确定方法研究

如何确定冲击载荷的等效静载对飞机结构的强度设计和验证具有重要意义。基于经典冲击载荷时域曲线后峰锯齿波、单自由度冲击动响应理论和位移等效原则,建立冲击载荷动态缩放系数求解公式;基于三角函数不等式关系,推导出动态缩放系数与冲击载荷作用时间、结构固有频率乘积的函数关系。建立求解冲击载荷等效静载方法的实施流程;以简化拦阻钩系统的冲击和缩比模型的水上迫降为例,对所提方法的有效性进行验证。结果表明:拦阻冲击载荷动态缩放系数的理论估计值与仿真计算值的相对误差小于4%,水上迫降等效静压与选用的设计压力相对误差为0.9%,所建立的动态缩放系数的理论计算公式精度较高,所提方法可供工程相关应用参考。

爆炸荷载结构等效静载动力系数研究

为研究爆炸荷载数学模型对结构等效静载动力系数计算结果的影响程度,根据爆炸荷载等效单自由度结构体系弹性与弹塑性微分方程,以超压峰值、正超压冲量相等为对比条件,分别求解线性衰减荷载与指数型衰减荷载两种数学模式下延性比与等效静载动力系数之间的隐式函数表达式;结合我国现行的抗爆设计规范及指数型衰减荷载形状调整参数a,完成了a取值为1.27、1.44及1.61的3种工况动力系数计算,并与相对应的线性衰减荷载结果对比。研究结果表明:规范采用的线性衰减荷载计算模型更适用于延性比β<3.0的结构设计;指数型衰减荷载可涵盖工程设计延性比β≤5.0的所有范围,且更适用于β≥3.0的结构。

阻尼对空爆荷载等效静载动力系数的影响

为考查阻尼参数对空爆荷载等效静载动力系数的影响,理论推导了空爆荷载下结构等效单自由体系弹塑性位移解及延性比解,设计并计算了阻尼比0.0001~0.1、延性比1~4的20种典型工况的动力系数,并与现行抗爆设计规范动力系数公式结果进行了对比。结果表明:阻尼比小于0.0001时可基本代表无阻尼状态,阻尼比0.01的动力系数比无阻尼的最大降低幅度为2.08%,数值差异很小,因此阻尼比为0.01以内时,可忽略阻尼对动力系数的影响;阻尼比0.05的动力系数比无阻尼的降低幅度约9.92%,数值差异较大,认为阻尼比0.05以上时将具有明显的经济效益;现行设计规范动力系数更适用于柔性结构体系,运用于刚性结构抗爆设计时,计算误差较大,对阻尼比较小的结构设计更不利。

人防工程结构设计中的等价等效静载法

人防工程设计时采用等效静载形式,由于动、静荷载计算特征性质不同,相互之间难于直观的比较,从而给设计及研究工作带来很多不便。等价等效静载是将有关动我特征内容(如构件强度设计安全系数不同,材料强度提高系数等)全部反应到拟研究的等价等效静载的数值内,从而可直接应用钢筋混凝土结构设计规范(TJ10-74)及有关图表进行人防结构设计而不必再考虑动载特征之影响。可使民用结构设计人员也能准确的完成上述两规范要求的防护工程设计。

复合支护结构核爆冲击波等效静载的不确定性分析

根据中值点处展开的一次二阶矩法讨论了土中压缩波的升压时间及其不确定性，然后研究了按单自由度体系进行复合支护地下结构抗核爆设计时的动力系数（荷载系数）和等效静载的变异系数．数值结果表明，土中压缩波升压时间的不确定性，不仅与结构埋深和土参数的变异性有关，而且与土参数的均值有关，等效静载的不确定性，依赖于作用于结构上的动载变异性和结构自振频率变异性。

内爆荷载作用下结构等效静载计算方法

爆炸发生在结构内部时 ,结构受到双重荷载作用 :瞬时的冲击波荷载和长时间的准静态气体压力。针对内部荷载特点 ,采用等效单自由度法推导出了用于计算等效静载的动效系数解析式 ,并根据冲击波脉冲作用时间远远小于结构自振周期的情况 ,给出了简化表达式。参照此简化表达式 ,并根据计算的精确值 ,获得了具有明确的物理意义 ,可以代替原复杂解析式的精确简化表达式 。

兼顾静动荷载的结构拓扑优化方法

为避免考虑瞬态动力性能时拓扑优化的高计算成本,满足工程快速设计的需求,获得主要静动荷载作用下的合理结构形态,本文提出了一种低计算成本的兼顾静动荷载的结构拓扑优化方法。施加的动荷载是地震等效荷载,用振型分解法和抗震规范中的反应谱曲线确定;通过结构形态、动力特性和地震等效静载的相互反馈和作用实现了考虑结构动力特性的拓扑优化;此外,还提出方法的自动进化策略。算例表明,方法可有效实现兼顾静动性能的拓扑优化。

瞬时冲击作用时地下结构等效静载计算方法

本文根据化爆冲击荷载的特点，给出计算地下结构设计荷载的合理方法。

升降式防密门扇静力与动力有限元分析

利用有限元方法对防护密闭门扇的应力、变形和振动模态进行了计算分析 ,在保证结构强度和抗震性能的同时降低重量。计算结果表明 ,门扇的最大弯曲应力低于材料的屈服应力 ,面板厚度对增加门扇的抗弯刚度效果明显 。

化学爆炸等效单自由度结构体系抗力动力系数分析

由化学爆炸荷载特点,选取了线性等效荷载与多项式曲线拟合衰减荷载两种函数类型,从等效单自由度微分方程入手,对比了线性等效荷载的等效作用时长、多项式曲线拟合衰减荷载的作用时长与结构进入塑性响应时间之间大小关系,推导出了弹塑性阶段抗力动力系数表达式。通过算例表明多项式曲线拟合衰减荷载可应用范围大于线性等效荷载,且可反映化学爆炸荷载形状调整参数对动力系数的影响程度,线性等效荷载求解简单应用简便,在延性比较小时其动力系数稍偏大对设计有利,在延性比较大且结构刚度较大时动力系数偏小且低于比例可达19%,对设计不利。

爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法

在通过化学爆炸模拟核爆炸加载的缩尺结构抗爆试验中,为使结构变形满足几何相似,需设计约束和封闭等特殊方案来提高化学爆炸荷载作用时间,显著增加了缩尺结构试验的成本和难度,且缩尺比例越小,误差越大。为解决该问题,提出一种爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法,并通过数值计算验证了该方法的准确性。结果表明:在弹性响应阶段,若要使钢梁跨中最大变形满足几何相似,则需要模型与原型材料相同且几何形状相似,化学爆炸加载模型与核爆炸加载原型结构的等效静载相同;在塑性响应阶段,钢梁跨中最大变形无法满足几何相似,仅在缩尺模型化学爆炸荷载持时长于一最小作用时间的情况下,可通过几何相似系数与延性比系数的乘积来表示模型和原型的变形相似关系,并给出了延性比系数的解析表达式。

汽车炸弹爆炸下装配式防爆墙弹塑性动力计算与数值分析

根据汽车炸弹恐怖爆炸的特点,计算了汽车炸弹近地爆炸空气冲击波参数,提出了防爆墙结构等效静载的弹塑性动力计算方法。按该方法设计了一种钢板混凝土装配式防爆墙组合结构,并与有限元数值分析结果进行了比较。结果表明,按该方法设计的防爆墙结构,其设计荷载只有其峰值压力的五分之一,能很好地发挥防爆墙结构塑性变形的特点,具有较大的经济价值。

化爆作用下人防工程口部封堵梁的计算与分析

以典型口部封堵梁为例 ,对其在普通爆破弹爆炸作用下的响应进行计算与分析。动力有限元计算表明 ,按照抗核爆空气冲击波的要求设计的封堵梁 ,在化爆荷载作用下存在严重反弹现象 ,其截面负弯矩抗力明显不足 ,支座抗拉能力也显不足。建议梁的设计应采用对称配筋 ,并加密箍筋和增加焊角焊缝。

延性比概念在人防设计中的应用

文章首先论述延性比在人防结构设计中的作用,得出等效静载与延性比成反比关系;然后对常用的一种主次梁结构在人防荷载作用下进行估算,提出让次梁中部率先出现塑性铰,从而形成一种大板块的屈服模式,可以缓和主梁承受的剪力,提高它的安全度。

爆炸瞬息冲量作用下框架、平板结构的剪切破坏问题

本文通过爆炸荷载作用下直梁结构的单自由度体系动力分析，给出了由于荷载作用时间的不同，引起梁结构的动力反应是不同的；同时，划分了冲量作用时间的界限及冲量等效静载的计算方法。指出了冲量对结构的剪切破坏特征非常突出；并借助野外大型化爆试验宏观结果，有力的证明了本文提出的观点。

路桥过渡段复合软基处理技术

依托浙江81省道路基施工实践,对工程地质进行深入分析,系统分析总结桥头跳车的原因,在路桥过渡段软基处理、桥台台背回填过程中进行有益尝试,提出了在水泥搅拌桩加强软基承载力、堆载预压加大施工期沉降量基础上,增设泡沫混凝土阶梯减荷换填、增加渐变刚度软基处理技术,对提高公路使用品质有重要现实意义,研究成果可为类似工程的设计和施工提供参考。

人防工程结构正反梁的界限

梁是建筑结构中最基本的结构构件，人防工程结构设计，要先将爆炸荷载转换为等效静载，再采用与地面建筑结构相同的方法进行设计。由于人防工程建在地下，承受的动、静荷载较大，与地面建筑相比，相同跨度的梁，截面尺寸较地面建筑大很多。因此，在人防工程建设中，为减少土方和混凝土施工工程量，增加工程内部净高，节省工程建设投资，常常采用反梁这种结构形式。

工程起重机

轮式起重机GJ20193037轮式起重机的作业稳定性计算[刊,中]/张良//建设机械技术与管理.-2018,(7).-46~50稳定性是轮式起重机的重要特性指标。稳定性计算有许多不同的方法,包括:静态稳定性计算方法、动态稳定性计算方法、在水平侧向力作用下起重机稳定性的计算方法等。