土-结构动力相互作用结构自振周期的研究

土与结构动力相互作用(简称SSI)存在于大多数的建筑物,在普通结构设计中,并没有考虑SSI,这和缺少一种简单有效的计算方法有关。通过调整结构的自振周期,可以很好地考虑SSI,实际情况是,一般的计算方法都偏于保守,计算结果与实测结果的误差离散性比较大。土是非线性很强的材料,结构振动过大,土容易进入非线性状态,使得计算变得复杂。找出由于土的非线性导致结构自振周期的增大的规律,对于实际工程很有意义。本文通过对刚性基础与土槽中柔性地基上的钢框架模型进行激振,分别测得上部结构在不同刚度以及不同激振加速度时的结构自振周期。并根据实验结果,拟合结构自振周期与激振加速度、上部结构与地基相对刚度比的关系。通过拟合后的公式对两个文献中的试验模型的自振周期进行计算,结果显示,本文拟合的公式能很好的考虑土的非线性,有效地减少简化模型计算与实测的差别。

矩阵迭代法求结构自振特性的初始向量及循环控制

结构自振特性的分析可归结为求解动力矩阵的特征值与特征向量。矩阵迭代法是求矩阵的第一阶特征值与特征向量的一种数值方法。本文作者讨论了用矩阵迭代法求解矩阵的特征值与特征向量时的初始向量选取和循环控制条件 ,实例分析表明 ,本文作者提出的方法简单可行且具有较好的精度。

高墩大跨连续刚构桥结构自振特性分析

以小湾水电站水库淹没而复建的漭街渡连续刚构桥主桥为工程背景,利用大型通用有限元分析软件ANSYS,建立了有限元分析模型,分析了高墩大跨连续刚构桥主桥结构自振特性,其研究结果可供类似工程参考借鉴。

结构自振频率计算的一种修正有限元传递矩阵法

对结构自振频率的计算提出了一种修正的有限元传递矩阵法。本文将普通有限元传递矩阵法中状态向量从左至右的传递改变为子结构刚度方程从左至右的传递 ,从而可克服一般有限元传递矩阵法 (FE -TM)只适用于规则边界结构的缺点 ,同时可减小由于传递矩阵连续相乘而产生的误差积累。编制了在微型机上实现该方法的计算机程序 。

大跨连续刚构桥结构自振特性研究

以介休市汾河大桥为背景,该桥是一座(65+120+65)m预应力混凝土连续刚构桥,采用TDV RMV8i有限元软件对该桥进行三维空间有限元建模,对其进行动力特性分析,采用"子空间迭代法"得出该刚构桥的结构自振频率及自振特性,同时对该桥结构自振特性的影响因素进行对比分析,该研究可供类似桥梁在结构设计时参考。

液压捣固机弹性结构自振频率的研究

以YD-2型液压捣固机为模型。对其在作业中出现的有害振动形态，采用UG中的Nastran模块对整机结构进行分析，得到其自振频率。再和实验结果进行对比，排除了自振频率和其额定工作频率发生共振的情况。传统的结构自振频率的都是通过整机试验来得到，而利用CAE软件进行分析得到结论不但方便而且可以进行参数化设置、优化设计同步进行。

中小学校大跨操场屋面结构常见工程问题及新型楼盖体系介绍

随着近些年深圳中小学校建筑新建筑形态和功能布局的不断变化,学校使用方陆续反映新建筑中的大跨度操场屋面结构存在诸多工程问题。对此提出了相应的解决思路和办法,同时推荐了一种新的高效且高舒适度大跨楼盖结构,为该类建筑提供了一种新的结构解决方案。进一步通过实际案例的数据对比分析,说明了该结构的诸多优势,如该结构体系将大部分构件的弯剪内力转化为轴向力,使结构材料的利用率提高、工程量减少、工程造价大幅降低;又由于大部分构件的弯剪变形也转化为轴向变形,使得结构的总体变形得到较好的控制,楼盖的舒适度也有了较大的提升,因此是一种非常适合于这种大跨操场屋面的结构。为了更好地推广该结构,最后提出了该大跨结构的设计构造措施要点和避免屋面裂缝的应对措施。

框架结构自振频率有限元计算影响因素的研究

通过脉动试验获得土-箱型基础-框架结构(比例1∶2)的自振频率。利用有限元程序Patran建立了四种模型,包括:刚性地基杆系模型、刚性地基实体单元模型、地基A实体单元模型、地基B实体单元模型。利用Nastran程序分五种工况计算了以上四种模型的自振频率,五种工况涵盖了单元类型、网格密度、地基范围、地基刚度、上部结构刚度、结构配筋率等多种因素的影响。结果表明:考虑土-结构动力相互作用时,建模中地基大小取值范围与地基刚度有关,试验模型中梁配筋率对自振频率的影响高于柱配筋率的影响。给出了不同种类场地土条件下刚性地基杆系模型的一阶自振频率调整系数。

剪力墙结构高阶自振频率及振形的一种近似算法

应用连续化原理并结合 Rayleigh法求解剪力墙结构高阶自振频率 ,推导出形式简单且应用方便的计算公式 ,可以较快地求出具有相当精度的结果 .

泵站机组振动对泵房结构影响的测试及分析

应用振动测试方法,就小砾山泵站机组振动对泵房结构影响进行了测试及分析。通过对振动信号分析,给出了泵房结构的强迫振动响应、频谱特性及结构自振特性,为对泵房结构进行安全评估提供科学的依据。

满足规范剪重比要求的高层结构基本自振周期研究

介绍了美国等国规范有关剪重比的规定,以及我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中最小剪重比提出的背景,对高层结构满足现行规范剪重比要求的结构自振周期进行了分析.根据现行抗震规范的要求将地震影响系数曲线分为两种情况,又将每种情况下的地震影响系数曲线分为5段,分析了每段的结构自振周期与楼层最小地震剪力系数值之间的关系,最后对结果进行合并,得到了满足规范要求的楼层最小地震剪力系数值的结构基本周期,根据结构的基本自振周期便可以判断该结构的剪重比是否能够满足规范剪重比的要求.通过工程实例对分析结果进行了验证.

延性自振周期的抗震结构多目标的优化设计

利用抗震结构的多目标优化设计理论 ,同时考虑延性及结构自振周期 ,对钢筋混凝土结构造价最低和延性最好的两个目标函数进行优化设计 ,并根据GBJ 11 89给出的四类场地的特征周期 ,计算了钢筋混凝土框架结构的算例 ,结果表明 ,在抗震结构优化设计中 。

幂函数模量成层土上剪切梁式结构的随机地震反应

按照剪切梁理论,给出了幂函数剪切模量成层土上剪切梁式结构的自振频率方程及任意阶振型函数的解析表达式.在此基础上,用振型叠加原理计算了该梁式结构的地震反应,然后利用随机振动理论,并基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数:白噪声谱和过滤白噪声谱,研究了该梁式结构对地震的随机动力响应问题.计算表明:1)在基岩输入地震加速度的功率谱为白噪声谱的情况下,土层和梁式结构的最大期望反应,均有别于过滤白噪声谱时的相应值;2)平稳输入与输出过高地估计了土层和梁式结构的随机响应.

某靠山建筑结构动静力分析

采用有限元分析方法,对某靠山建筑结构的动力特性进行了分析计算,并进而获得了结构在恒载、活载以及地震荷载共同作用下的应力分布和变形状况,提出了靠山建筑结构设计中应注意的几个问题.

现浇板对RC框架结构动力特性影响机理分析

应用ABAQUS中提供的Lanczos特征值求解器对钢筋混凝土框架结构进行模态分析,分别分析了楼板质量和楼板的刚度对RC框架结构的自振周期的影响。建立了不带楼板的纯框架模型、不带楼板但梁附加楼板质量源的模型和带楼板的模型,对这3种有限元模型进行模态分析,并通过楼板的质量影响率和刚度影响率来分析楼板质量和刚度对框架结构动力特性的影响。再对单参数和多参数分别进行分析,结果表明单参数的板厚、梁截面、柱截面尺寸变化和多参数的梁柱线刚度比变化对结构自振周期有影响。

侧脚对某佛光殿木结构的动力特性影响研究

为了研究有无侧脚对木结构古建筑结构动力特性的影响,以某佛光殿为例,建立了有侧脚和无侧脚的2组有限元对比模型,分别对模型进行模态分析和响应谱分析,得到结构的前8阶自振周期和频率,以及结构的振动特点,在相同荷载作用下结构的最大位移、最大正应力值。研究结果表明:侧脚可有效延长结构的自振周期,减小结构在动力作用下的最大位移、最大正应力,结构承载力强度和稳定性都得到有效的增强。

自适应小波在建筑物自振信号分析中的应用

多路径误差较大容易掩盖建筑物真实的自振信息,可采用基于交叉证认的自适应小波分析对建筑物结构自振信号和多路径误差进行提取和分离。通过对实际高层建筑监测数据的处理和分析,有效提取和分离结构自振信号和多路径误差,并利用多窗口法对自振信号进行频谱估计,估计结果与理论计算值相吻合。

媒体重头文章概览

传统风格建筑塔式结构振动台试验及动力分析为研究传统风格建筑塔式结构在地震作用下的动力响应和抗震性能,以西安天人长安塔为研究对象,设计制作了缩尺比为1/15的模型结构并对其开展模拟地震振动台试验。通过白噪声扫频获得该模型在不同水准地震作用后的自振频率、阻尼比等动力特性和刚度退化规律,并研究了不同水准地震作用下结构的动力放大系数、楼层位移及层间位移角、剪力等动力响应。结果表明,在罕遇地震作用后模型结构损伤范围相对较小,楼板混凝土开裂主要集中在柱脚附近;结构自振频率和刚度随输人峰值加速度的增大逐渐降低,而阻尼比逐渐增大;结构顶部的动力放大系数明显高于其他楼层;楼层剪力整体分布随高度的增加呈减小趋势,同一楼层上暗层的层间剪力较明层的大。采用OpenSees软件对模型结构建模并进行有限元分析,并对天人长安塔原型结构进行了抗震性能评估。结果表明:8度多遇地震作用下结构的最大层间位移角为1/782,两个方向上基底剪重比分别为3.57%和3.78%;8度罕遇地震作用下最大层间位移角为1/128,满足现行规范的限值要求。

某筛分室平台不良振动的原因分析及处理方案

针对振动筛支撑平台不良振动的现象,在测得了楼板的振幅、结构的自振频率、设备振动频率等参数的情况下,对其不良振动的原因进行了分析,为减小台平的振动,对设备与结构的连接方式进行了优化,经结构改造加固,效果显著。

沉箱码头动力响应分析及结构抗震计算

本文针对神户沉箱码头利用有限元软件ANSYS构建了三维计算模型,分析了沉箱码头的结构自振特性并计算了阻尼值。在elecentro波、kobe波、emc波三种地震波激励条件下,采用现行规范拟静力分析法和瞬态动力时程分析法计算了沉箱码头的应力应变情况、沉箱后壁加速度分布系数、地震惯性力标准值、地震动水压力标准值并做了结构抗震验算,同时也对比分析了两种方法计算结果的差异,可为现行规范的修改提供参考依据。