相邻结构碰撞研究进展

地震引起的相邻结构碰撞会导致结构局部破坏或倒塌,造成人员伤亡和财产损失。文章将相邻结构碰撞模型分为经典碰撞模型、接触单元法碰撞力模型和有限元碰撞模型,并对研究现状分别进行介绍,梳理相邻结构设计参数对结构碰撞响应的影响,归纳最小防震缝宽度对相邻结构的影响及缝宽的计算方法,总结相邻结构防止碰撞的研究,分析相邻结构碰撞研究中存在的问题,提出今后应研究的方向。

结构碰撞数值模拟的一类接触算法

本文提出了用于结构碰撞数值模拟的接触算法,包括接触搜索算法和接触力算法。在全局搜索过程中,引入了立方格和链表技术,使搜索的运算量由现有的O(Nlog2N)降低为O(N)。在局部搜索过程中使用了自由曲面造型技术,提高了搜索精度,消除了“死区”现象。为便于与现有有限元软件连接,将全局搜索与局部搜索合并进行。本文给出的接触力算法既与显式时间积分格式相容,又能充分满足接触约束条件。文中给出了数值算例。

隔震结构碰撞分析的改进Hertz-damp模型

碰撞是一复杂的非线性问题,为了研究碰撞作用下结构的响应,合理的碰撞模型是非常必要的。针对隔震结构的碰撞现象,结合改进的Kelvin模型和Hertz-damp模型构造了一个新的阻尼函数,提出了改进的Hertz-damp碰撞模型,并对新碰撞模型的可靠性进行了数值验证。通过现有的碰撞试验和其他碰撞模型对比,表明改进后的Hertzdamp碰撞模型较其他碰撞模型具有较高的精度,能更精确地模拟结构的碰撞响应。

结构碰撞分析中的动态显式有限元方法及应用

针对结构碰撞问题具有的大位移、大转动、大变形、大应变特性，论述了求解这类问题的动态显式有限元方法与传统有限元方法不同的几个关键环节，即增量运动方程的表述形式、材料的本构关系、应变率效应、单元理论、接触处理及积分格式等。随后，给出了动态显式有限元方法在汽车前部纵向吸能梁、轮船前部棱锥结构及磨床砂轮破裂后防护罩变形过程等结构碰撞分析中的 ３ 个应用实例。最后。

相邻建筑结构碰撞问题的探讨

由于相邻建筑之间防震缝宽度过小而引起的结构碰撞是导致地震时建筑物严重破坏和倒塌的主要原因之一 ,它为国际地震防灾减灾工程的主要研究课题之一。介绍结构碰撞的主要破坏类型、国外的主要研究方向和成果 ,提出了减小相邻建筑结构碰撞影响的有关设计建议 。

基于精细积分法的结构碰撞反应谱研究

碰撞是导致结构地震破坏的重要原因之一,其与两碰撞结构的动力性能和地震作用密切相关,应给出与两个结构动力参数相关的反应谱,以指导结构考虑碰撞的抗震设计。本文给出相邻结构碰撞加速度反应谱定义,推导了精细积分法碰撞计算公式,进行了该反应谱曲面的分析和探讨。结果表明,精细积分法适用于结构碰撞问题的计算,可得到高精度的解,无条件稳定且可提高计算效率。碰撞会加大结构的加速度响应;动力特性相同的两相邻结构产生的响应有差异;增大阻尼比和相邻结构阻尼比差别、以及设置足够大的初始间隙,可有效降低结构的碰撞响应。

基于精细时程积分法的结构碰撞问题研究

结构碰撞问题是影响其抗震性能的一个重要因素。利用精细积分法无条件稳定、精度高和受时间步长限制小的特点,将其用于结构碰撞问题的求解,并进行了公式推导;基于精细积分算法对相邻结构体系进行了碰撞力反应谱研究,考虑了碰撞刚度、初始间隙、阻尼比等参数变化对碰撞力的影响。结果表明,精细积分法用于结构的碰撞分析,计算精度和效率较高,对求解结构碰撞问题是适用的;对碰撞力反应谱分析表明,碰撞力峰值随碰撞刚度值的增大而增大,若使相邻结构的振动特性一致或具有足够大的相邻间隙,可最大限度地减小结构碰撞响应;短周期结构不易发生碰撞。

结构碰撞研究

随着建筑密度的逐年增大,结构碰撞已经成地震防灾减灾工程的重要研究课题之一。本文介绍了结构碰撞的基本模型,在研究弹性和粘弹性模型的基础上提出了弹塑性碰撞模型,该种模型对于模拟隔震结构的碰撞更为合理,所以对其研究也是很有必要的。同时,对于碰撞结构的等效碰撞周期和等效阻尼系数进行了研究,并提出了计算公式。

应用有限元技术进行手机结构碰撞仿真

由于家用电器的碰撞方式中最常见的是跌落碰撞,所以应用LS-DYNA的结构动力分析功能,分析了一手机结构从1.5m高处跌落到地面时的结构响应。演示了不同时间手机外壳的应力变化情况。另外还提取了外壳上最大加速度所在位置的加速度和应力曲线,为结构优化提供依据。

行波激励下考虑结构碰撞的非规则桥梁抗震性能研究

基于动力学基本原理,建立非规则桥梁的多自由度动力简化模型,根据拉格朗日方程推导简化模型的动力方程,结合龙格—库塔方法,采用自编程序研究行波激励下非规则桥梁综合考虑支座摩擦滑移、结构碰撞等非线性因素作用时的抗震性能。结果表明,行波效应和碰撞效应的共同作用可使矮墩的弯矩需求增大;行波激励可使板式橡胶支座位移增大,地震波最后到达的桥墩其上方支座位移峰值增加最为明显;相比高墩,地震作用下矮墩上部的板式橡胶支座易发生滑动。因此非规则桥梁进行防碰撞设计时应考虑行波激励及支座摩擦,找出相邻结构的最大碰撞力,以指导设计。

多维多点激励下考虑支座摩擦滑移及结构碰撞的非规则桥梁抗震性能研究

以一座典型山区非规则梁桥为研究对象,建立了该桥梁多维多点激励下的多自由度动力计算模型,研究了该桥梁在多维多点激励下考虑支座摩擦滑移及结构碰撞等非线性因素时的抗震性能。研究结果表明:相比一维地震输入,多维地震可使结构的动力响应增加,桥墩底部弯矩需求增大;相比一致激励,多点激励可使得支座的位移需求增大,且地震波最后到达的桥墩上方支座位移最大;同时考虑多点激励和碰撞效应可使桥墩的弯矩需求增加;水平地震作用下,矮墩上部的支座容易滑动,且双向地震较单向地震更明显,三向地震输入较双向有所增强。因此,对山区非规则梁桥进行抗震设计时应有针对性地进行多维多点地震输入计算,找出结构的最大地震需求,以期指导设计。

考虑支座摩擦滑移及结构碰撞的非规则人字形桥梁地震响应分析

针对非规则人字形桥梁在地震作用下灾变严重的问题,以一座非规则人字形桥梁为研究对象,建立其空间分析模型,研究综合考虑支座摩擦滑移、结构碰撞对非规则人字形桥梁地震响应的影响。结果表明:邻梁间的碰撞作用可使得桥梁墩顶位移及内力相比不考虑时有所减小,但同时也使梁体产生了较大的加速度脉冲效应;当考虑支座摩擦滑移和结构碰撞时,固定墩墩顶位移和邻梁相对位移峰值有一定程度增大,然而对梁体加速度脉冲效应结果影响并无统一规律;纵向地震波作用下,非规则人字形桥梁不仅存在顺桥向的碰撞,横桥向的碰撞响应也不容忽视。非规则人字形桥梁进行抗震设计计算时应选取符合实际情况的计算模型,考虑支座摩擦滑移及结构间的碰撞。

考虑初始缺陷的平整冰-锥体结构碰撞数值模拟

基于非线性有限元数值方法,对含初始缺陷的平整冰与锥体结构碰撞场景进行了模拟。将标记为初始缺陷的实体冰单元从平整冰模型中删除,并将黏聚单元插入到实体冰单元之间。在实尺度下对平整冰与锥体碰撞场景进行了数值模拟,分析了平整冰的断裂破坏模式并预报了锥体所受冰载荷,并将数值模拟结果与不考虑初始缺陷的数值模拟结果进行了比较。分别分析了初始缺陷分布位置和含量对锥体所受冰载荷的影响。结果表明,初始缺陷对于平整冰的断裂破坏模式和冰载荷均有重要的影响。

相邻结构碰撞研究综述

主要介绍了结构碰撞的类型、实验和理论上的主要研究成果,并给出了避免和减轻结构碰撞的措施和建议及相邻建筑碰撞灾害评估方法,对结构碰撞研究具有重要的指导意义和应用价值。

结构碰撞的动力学研究及应用

针对均质自由梁坠撞时局部发生较大的弹塑性变形而引起的材料非线性，提出了自由梁坠撞过程的力学模型，利用弹塑性有限元法模拟出了碰撞部位的非线性弹簧的力学特性曲线，求出了坠撞响应并可将此法推广应用于多体系统的坠落碰撞问题求解。

精细积分法在结构碰撞中的应用研究

地震会引起相邻结构发生碰撞,导致结构损伤甚至倒塌。为更准确研究结构的碰撞问题及影响,文中将精细积分算法用于结构碰撞的求解中,并进行了公式推导和算例验证。结果表明,精细积分法对于结构的碰撞问题是适用的,并有无条件稳定、精度高和受时间步长限制小的优点。

海洋平台立管防碰撞结构设计与安装

海洋平台立管是连接海上作业平台和海底管线的重要结构,其所处的环境条件恶劣,安全隐患大,而渤海海域大量老平台的立管结构正处于无保护状态,为此针对渤海海域输油、输气海底管道和混输海底管道的立管结构现状进行了调研和统计分析,并在此基础上开展了新增防碰撞结构工程方案设计研究。防碰撞结构设计充分考虑了平台立管各种布置情况、类型和后期立管维护更换的便利性,并采用SACS软件的COLLPASE模块进行船舶碰撞受力分析,可为海洋平台立管防碰撞结构设计提供借鉴。

基于精细积分法的结构碰撞动力系数谱研究

将精细积分法引入结构碰撞问题研究中,并借鉴已有反应谱定义提出结构碰撞加速度动力系数谱的概念,采用精细积分法对相邻结构进行了Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类场地下碰撞加速度动力系数谱研究。结果表明,精细积分法用于结构的碰撞分析,计算精度和效率较高,对求解结构碰撞问题是适用的;不同场地类型的地震动输入下,结构的碰撞响应有差异,总体上II类场地结构碰撞力响应最大;结构碰撞力对初始间隙大小并不敏感,阻尼比的增加使结构的碰撞力响应降低。

塔式起重机施工中碰撞支撑梁结构的拆除加固技术分析

塔式起重机是大型工程项目建设中,需要应用的重要设备。随着现阶段高层超高层建筑工程数量的增多,塔式起重机在施工中的应用频率也呈现出不断上涨的趋势。起重机施工中的碰撞支撑梁结构对于起重机的稳定运行有重要作用,但塔式起重机在应用时,可能会出现与工程项目建设区域的混凝土支撑结构存在冲突的现象。需要采取针对性措施实现混凝土支撑梁拆除,并完成二次加固操作。保证起重机顺利安装应用。具体施工环节推进的过程中,需要把握的技术要点包括测量放线、绳锯链条固定、排布区域切割、局部支撑。加固时,也需结合塔式起重机安装步骤对加固要点进行把握。只有明确拆除加固工作要点,才能够确保塔式起重机在相关工程项目中有效安装,顺利应用。

相邻建筑结构地震动碰撞反应的研究进展

概述了已实际发生的重大地震灾害中的相邻建筑结构碰撞现象,对碰撞问题的理论分析方法发展进行了简要介绍,并针对相邻建筑结构碰撞研究现状进行了回顾与总结,为进一步研究相邻建筑结构碰撞问题提供参考。