Testing and Modeling for Energy Dissipation Behavior of Velocity and Displacement Dependent Hydraulic Damper

A passive energy-dissipating device, velocity, and displacement dependent hydraulic damper (VDHD), is developed to reduce the seismic response of structure. This device is comprised of a hydraulic jack, check valve, relief valve, and throttle valve. The numerical analysis model for SAP2000 nonlinear analysis program is proposed to simulate the energy-dissipating characteristics of VDHD. The analysis results of this model compared with the seismic resistant tests reveal that this proposed model can accurately describe the actual energy-dissipating behavior of VDHD. The efficiency of VDHD is confirmed using this proposed model for carrying out numerical analyses of bare building, building added with bulking resistant bracing (BBR), and VDHD. The energy-dissipating capabilities of VDHD are performing excellent displacement and acceleration control with various ground magnitudes; being an energy absorber to absorb mechanical energy in the structure and resist structural movement; and gathering the advantage of BRB.

渡槽结构地震反应分析

本文简述某渡槽工程结构布置 ,结合抗震设计对计算条件、工况进行了分析 ,采用动力有限元法程序对该渡槽结构进行了计算。结果表明 ,渡槽内是否有水 ,以及部分槽道有水对结构整体的动位移均有一定影响。其中 ,中槽有水比边槽有水所产生的位移大 ,且位移分布复杂 ;河道是否有水对结构位移也有一定的影响。

遮帘式板桩码头结构离心模型试验研究

针对传统板桩结构仅适用于中小码头建设这一长期困扰工程界的难题,结合京唐港待建1.0×105 DWT级深水泊位拟采用的遮帘式板桩结构,运用离心模型试验技术对其结构受力状态和变形特点展开研究。通过对有无遮帘桩、有无码头面荷载、前板桩墙不同嵌入比以及前板桩墙与遮帘桩的距离等进行一系列试验,得出的试验成果表明,这种遮帘式板桩码头新结构解决了深水板桩码头前板桩墙弯矩急剧增大的问题,同时有效地减小码头前沿水平位移和拉杆拉力,实现了传统板桩结构向深水泊位发展的历史性突破。为探求这种新型码头结构中前板桩墙与遮帘桩之间的最佳传力模式,模拟3种不同的连接型式,即前板桩墙与遮帘桩钢筋混凝土胸墙连接、竖向自由的胸墙连接和相对自由的拉杆铰接,结果发现采用拉杆铰接型式时,码头结构内力最为合理。在上述研究的基础上,最后提出拉杆铰接型式的遮帘桩码头结构形式为最优方案,推荐设计采纳。

白莲河抽水蓄能电站地下厂房内部结构动力分析

白莲河抽水蓄能电站地下厂房水轮发电机组转速高,机墩组合结构承受荷载大,长达850mm的钢筋混凝土环形牛腿下机架支撑对结构整体的抗振性能要求高,厂房振动问题尤为突出。运用大型有限元程序ABAQUS进行了主厂房整体结构的动力分析,首先研究了主厂房的固有振动特性并进行了共振复核,然后用谐响应方法对厂房结构在机组振动荷载和水轮机流道脉动压力荷载作用下的动力响应进行了分析。研究结果表明,白莲河抽水蓄能电站地下厂房在机组振动荷载及脉动压力作用下,结构的动位移及动应力均较小,能够满足结构设计要求。

不同类型非圆行星齿轮液压马达的性能分析

研究了一种新型的低速大扭矩液压马达，该马达的核心是一个变中心距的非圆行星齿轮机构。这种低速大扭矩液压马达将行星齿轮传动与液压马达技术结合在一起，实现了机械传动与液压传动的结合。简要介绍这种马达的结构和工作原理，详细分析了马达的结构、排量和配流与行星齿轮机构类型的关系。对几种不同类型的液压马达的各项性能进行了分析比较，并给出了一个比较实例。

多层压机热压过程液压伺服控制原理及系统设计

针对多层热压机压制板坯过程中液压缸出现的运动速度不同步、热压板闭合位置存在偏差等问题,指明了其成因主要在于压机的液压系统缺乏对液压缸输入流量的控制能力。结合人造板热压工艺在不同阶段对压机液压缸运动状态的要求,提出了以液压伺服控制为基础对多层压机液压系统进行性能改进的思路,设计了以三通伺服阀控制非对称液压缸为执行机构、热压板位移为目标参数的多层压机阀控缸闭环液压控制系统,阐述了该系统以热压板位移作为反馈量、由伺服阀控制液压缸运动状态进而对热压板运动位置予以控制的原理,有效提高了多层压机热压板的闭合位置精度。进一步结合三通伺服阀控制非对称液压缸的结构,分析了该执行机构达成多层压机油缸位移控制的过程与原理,并结合多层压机对液压系统总体功能的要求,设计了多层压机热压过程液压伺服系统的回路结构,对该回路的组成及功能进行了说明。该回路可同时满足多层压机快速闭合阶段的油缸运动速度要求和板坯热压阶段的热压板位置精度要求,提高了多层压机的整体性能。

混凝土重力坝抗震配筋加固措施的效果研究

混凝土坝遭遇强烈地震导致坝体严重受损已有先例。工程界建议布置坝面钢筋以提高坝体抗震性能。基于此,本文应用嵌入式滑移模型和钢筋刚化模型模拟混凝土重力坝配筋前后的地震动力响应,据此评价坝面配筋措施的抗震效果。计算结果显示,配筋前后结构整体响应基本一致,但布置坝面钢筋后坝体裂缝由集中裂缝分散为多条裂缝,裂缝张开位移和扩展深度较配筋前减小;此外,钢筋滑移对坝体裂缝分布形态也有一定影响。研究表明:配置坝面钢筋对限制与分散混凝土开裂将起到一定的作用,有助于提高混凝土坝抗震性能。

基于混合模型的铜头拱坝多参数反演分析

本文利用大坝观测位移回归的混合模型,对铜头拱坝多个材料参数进行反演分析。在反分析过程中,对于多参数优化反演采用简化单变量算法,并针对铜头大坝库水位变幅较小的情况提出了利用特征水位对应的位移差值建立目标函数,形成了一套完整的反分析流程。

弧形闸门L型水封压缩过程非线性数值模拟

本文分析弧形闸门L型水封预压缩特点,应用超弹性橡胶材料Mooney-Rivlin两参数模型建立该水封压缩过程的数值分析模型,在模型中采用接触单元模拟水封与止水座间接触,通过止水座的相对位移来控制水封的预压缩量。数值模拟结果表明,在预压缩过程中,L型水封与止水座间接触中心位置和接触范围逐渐从水封接触边顶部向其根部移动,而且水封顶部脱离止水座。施加了水压后,水封完全与止水座接触。进一步分析水封与止水座接触力变化过程可以看出,在水封预压缩及施加水压全过程中,接触力主要来源于水压,由预压缩产生的接触力比较小,也就是说,L型水封的启闭摩阻力主要是水压产生的。

重力坝深层抗滑稳定试验中结构面变位测试技术

软弱结构面内部相对变位的测试一直是重力坝深层抗滑稳定试验中的一个重点和难点。以电阻应变技术为基础,成功研制了适用于地质力学模型中软弱结构面相对变位量测的位移传感器。该传感器体积小,精度高,同时设置有隔热装置,不受升温降强的影响,稳定性好。介绍了该位移传感器的设计思路、工作原理,并将该传感器应用于某重力坝三维地质力学模型综合法试验中,获得了主要结构面的内部相对变位,为大坝稳定性分析提供了科学依据。

羑河渠道大型倒虹吸结构三维有限元分析

羑河渠道倒虹吸是南水北调中线总干渠大型穿河建筑物,受天然河道及总干渠高程影响,羑河倒虹吸水平管身顶部填土厚度大,管内承压水头高,对管身应力状态有重要影响。应用三维有限元方法,对该倒虹吸结构在不同荷载组合下的应力状态进行了计算分析,结果表明:渠道设计水位、一侧边孔检修、河道枯水位时出现最大拉、压应力,设计时应把此工况作为控制工况;模型与实际建筑物结构工作情况不完全一致,底板底部应力分布不均,在边缘部位出现较大压应力集中,但随基础沉降应力会逐渐消散。

与土体共同作用薄壁结构受力分析的广义位移法

提出了基于三维薄壳单元模拟水工薄壁结构的的广义位移,推导了相应的计算公式,为合理模拟薄壁结构与土相互作用提供了一种行之有效的方法。通过一算例说明了水工薄壁结构有限元分析中采用广义位移法的必要性、合理性和正确性。

大型结构物同步位移控制系统

大型结构物的称重、顶升、平移、旋转是通过对多个液压千斤顶同步控制得以实现。大型结构物往往存在重量分布不均、支点跨距大、结构刚度不同等特点。在称重、顶升、平移过程中需要进行计算机同步控制,实现结构物的平稳顶升、下降、平移、旋转。大型结构物同步位移控制系统以工控机为核心,基于现场总线技术对压力传感器、位移传感器、液压比例控制系统等设备进行网络监控,与对多个支点同步协调控制和结构物精确称重的基础上,成功地完成了大型结构物的称重、顶升、平移、旋转多例工程。该系统已在工程中被广泛应用。

重力坝折坡点高度对其抗震性能的影响

为了研究下游折坡点高度对混凝土重力坝抗震性能的影响,应用ABAQUS软件,以1967年Koyna震害工程为原型建立二维有限元模型.结果表明：随着折坡点位置的降低,坝面突变处的拉应力值逐渐增大,其中在90%～70%阶段呈近似线性增加,70%以下增加幅度趋缓;随着折坡点高度的降低,坝体上部晃动愈加剧烈,对坝顶建筑物的安全稳定性产生严重不利影响;当折坡点的高度控制在坝高的80%以上时,可以有效减弱或避免应力集中产生的破坏.在工程设计中合理控制下游折坡点的高度对提高坝体的抗震性能起到重要作用.

地基土水工建筑物滑动计算

地基土样室内剪切试验是对该地基土样的试验,是土力学学科技术。基坑小型压板剪切试验是该地基土承载建筑物压应力的滑动试验,是土力学学科技术发展到工程技术。研究该工程技术,确定地基土开挖回弹再压缩的滑动承载能力降低数值;去除地基土在压力强度降低的超固结强度峰值;简化确定地基土的极限滑动剪切强度包线;确定地基土设计极限滑动剪切系数tgψ;确定在压应力大于σci作用该地基土发生滑动;根据地基土和水工建筑物底板的位移、滑动不同型式;确定地基土体蠕变滑动轮廓计算方法。按方法加固和改建各1座已建水工建筑物获得成功,计算成果符合实物工况。

电液位置伺服系统的反馈线性化滑模控制研究

针对电液位置伺服系统中存在的各种非线性因素和外界干扰不确定性等问题,提出了一种将反馈线性化理论与滑模变结构理论相结合的控制策略,建立了电液位置伺服系统的非线性数学模型,并采用反馈线性化理论对该系统中的非线性因素精确线性化,同时利用滑模变结构理论对系统中的外界干扰不确定性进行补偿。在Matlab/Simulink环境中,搭建某电液位置伺服控制系统模型,对提出的控制算法进行仿真验证。仿真结果表明,该控制算法相对传统比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制算法位移跟踪误差缩小了99.38%,相对滑模控制算法位移跟踪误差缩小了98.77%,而且还消除了滑模控制的抖振问题,说明该控制算法有效改善了系统的位置跟踪品质,提高了系统的鲁棒性,并且削弱了系统抖振。该研究有效抑制了电液位置伺服控制系统的各种因素对位置跟踪精度的影响,提高了系统的控制精度。

新型偏置式径向柱塞马达特性分析

介绍了一种新型偏置式径向柱塞马达的结构特点。对该马达柱塞的排量、扭矩和运动特性进行理论分析,结果表明该马达具有低速启动性能好、滑靴滑移性能好、运行平稳、噪声低等特点,性能明显优于一般的低速大扭矩马达,且相对于其他类型的液压马达其寿命增加,加工和维修难度降低,除用于普通液压系统外,在一定条件下还可用于纯水液压系统。

一种液压升降平台的结构改进

为解决应急通信车剪刀叉式液压升降平台连杆变形问题,改进了连杆结构,将各级连杆设计为采用不同材质和壁厚的矩形管。随后,分别对原结构和改进结构采用虚位移原理进行了结构力学分析,采用有限元分析进行了强度计算校核,并进行了试验验证。

电液伺服协调加载系统在HPC叠合结构抗震研究中的应用

介绍了HPC叠合结构概况 ,电液伺服协调加载系统的原理 ,并就电液伺服协调加载系统在HPC叠合结构抗震试验研究中的应用过程。

弹性模量对坝体混凝土防渗墙应力变形影响分析

虽然Goodman单元广泛运用于接触面的模拟,但是其法向连杆刚度构造特征使其存在着接触面两侧单元相互嵌入和法向应力计算偏差两大缺陷。通过对Goodman接触面单元在受压时法向应力偏差和接触面相互嵌入这两个缺陷进行分析和修正,提出了改进Goodman单元接触面的方法:单元厚度为s,当受压法向位移小于s时采用弹簧连接,大于s时采用刚性连杆连接。利用改进Goodman单元来模拟接触面,对采用低弹模混凝土防渗墙的某土石坝进行了数值计算分析,同时分析了弹性模量对坝体混凝土防渗墙应力变形的影响。