重载与中强地震联合作用下的曲线独柱墩桥梁倾覆性分析

为探讨移动车辆和中强地震联合作用对曲线梁桥的抗倾覆影响,建立车-桥-地震分析模型,提出考虑地震作用的曲线梁桥车-桥耦合振动分析方法。以多跨曲线连续梁桥为研究对象,对比分析中强地震和重载车辆偏载组合作用下的支座反力和主梁倾覆时整体转角大小。研究地震动类型、峰值、车辆关键参数等因素对曲线梁桥倾覆稳定性的影响。结果表明:不同车辆和地震荷载组合会改变桥梁的受力情况,纵向间隔2 m的3辆100 t车辆以3 m/s速度行驶时,三跨曲线梁桥的倾覆最明显;综合考虑重载及地震联合作用,对抗倾覆性规范中的稳定系数计算公式进行了修正;分析了五跨曲线梁桥中墩支座偏心距对抗倾覆稳定系数的影响,计算结果表明中墩两相邻支座设置偏心时曲线桥最大抗倾覆系数为1.55。

列车移动荷载与非一致地震动作用下轨道-路基系统动力响应

为研究列车移动荷载与非一致地震动耦合作用下轨道-路基系统动力响应规律,以京沪高铁和CRH3型列车为研究对象,建立了三维精细化有限元模型,进行了耦合荷载作用下轨道-路基系统动力响应分析。通过平稳地震动时程乘以包络函数合成了非一致地震动,参数化分析了列车运营时速、轴质量及非一致地震动震级对轨道-路基系统动力响应影响规律。结果表明:轨道-路基系统响应幅值并非随列车运行速度提升而增大,存在一个包括临界速度的范围,在此范围内列车移动荷载与非一致地震动耦合作用下轨道-路基系统将会出现强烈振动;随着列车轴质量或地震动PGA(peak ground acceleration)增大,轨道-路基系统出现更显著的震动响应。与一致激励相比,非一致激励下轨道板竖向位移峰值和竖向加速度峰值的出现时间更早。

我国男子100米跑训练若干问题的探讨

运用调查访问和文献资料研究方法，对影响我国男子100米跑发展水平的训练指导思想、训练方法与手段和训练负荷等训练学因素中若干问题进行了分析。

半无限弹性空间中移动荷载动力响应的频域-波数域比例边界有限元法分析

基于Fourier积分变换和虚功原理,形成了频域-波数域比例边界有限元法,分析了移动荷载作用下半空间域弹性空间动力响应。首先对半无限域弹性体的动力控制方程进行时间到频域,荷载移动方向的空间域到波数的Fourier积分变换,然后选择比例中心,利用虚功原理,在地铁隧道孔洞横截面环向上采用有限元法意义离散,建立了频域-波数域比例边界有限元方程,进而形成了一阶微分矩阵方程形式的半无限空间动力刚度。文中理论推导表明:利用文中方法分析半无限域中沿地铁隧道结构纵轴向的移动荷载动力响应问题,不仅可避免无穷边界计算处理误差,而且可极大减小计算分析量。计算结果表明:半无限弹性地基的振动响应随移动荷载速度增大而增大,尤其是当荷载速度增大到土体剪切波速后,振动波传播到土体表面引起土体振动显著增大,土体振动性增大,将会对土体及表面结构的安全性形成一定影响,另一方面土体的振动在沿地铁隧道纵轴向的衰减比竖向慢。

结构设计使用年限与结构施工图设计

自2000年起,我国陆续发布了新版建筑结构设计国家标准和规范。新标准和新规范中首次提出了建筑结构"设计使用年限"的概念,并做出相关规定,本文旨在讨论结构施工图设计工作中与设计使用年限相关的问题。包括:结构的可靠度、可靠指标β、建筑结构安全等级、荷载、抗震设防、地震作用、混凝土结构的耐久性设计等与设计使用年限的内在联系,以及对现有建筑物经过改造、加固后,如何界定结构继续使用期等。作者对数年来在结构施工图审查工作中发现的一些与设计使用年限有关的问题进行剖析,希望能对结构专业人员在施工图设计工作中有所帮助。

邻近岸坡地下工程围岩稳定的地震响应分析

地震动作用下,高山峡谷地形将对邻近岸坡的岩体地下工程围岩地震响应特性产生影响,岸坡建筑物的动荷载也可能构成围岩稳定的不利影响因素。文章针对这个问题,首先分析了邻近岸坡地下工程围岩稳定的主要影响因素,并对岩体地下工程地震响应计算分析的一些关键问题进行了探讨。然后结合数值试验手段,对邻近岸坡地下工程围岩稳定的影响因素开展量化对比分析。最后以乌东德水电站地下洞室为例,根据其设防标准确定地震输入,对围岩稳定性进行了时程分析。计算时考虑了洞室施工开挖、高山峡谷地形和岸坡建筑物动荷载等影响地下工程地震响应特性的主要因素。研究结果表明,由于地下结构基本布置于岩性较好岩层,受到地震影响程度总体上较小,围岩稳定仍然主要由开挖支护工况控制;拱坝建基面动荷载对围岩稳定性也不构成控制性影响。

风和地震下上海中心幕墙支撑结构与主结构协同分析

通过将幕墙支撑结构与主体结构整体建模,对风荷载及水平地震作用下幕墙支撑结构与主体结构相对竖向变形特性及其对支撑结构受力影响以及竖向地震作用下支撑结构竖向不均匀变形、内力及加速度反应及其对设计的影响进行了详细分析与研究,研究结果表明,在水平荷载作用下,主体结构与环梁竖向相对变形引起径向支撑的附加弯矩,通过设置滑动构造可减小弯矩保证支撑受力安全;在竖向地震作用下,幕墙系统将产生较大的不均匀变形对板块产生不利影响、吊杆产生较大附加轴力、环梁竖向加速度反应显著,设计时应对以上不利因素进行评估以保证幕墙系统在地震作用下的安全.

高速铁路弹塑性路基及轨道的地震反应特性研究

高铁列车运行时突发地震会对路基及轨道产生振动危害,严重影响列车的安全运行。为此,文中建立轨道系统-弹塑性路基-地基三维精细化有限元模型,分析高速铁路弹塑性路基和轨道在不同列车速度v(50、70、100、130 m·s^(-1))下的地震反应特性,结果表明:地震与列车共同作用下,路基和轨道的位移振幅主要受地震作用影响,而车速变化对路基位移幅值的作用较弱,对轨道的作用较强;地震发生时,列车以不同车速运行会对路基和轨道的频谱曲线产生不同程度的波动影响,其中在车速50 m·s^(-1)时波动最为剧烈,且总体向高频移动,并出现多个振动主频,此时路基和轨道的加速度峰值分别为单独移动荷载的2.3和1.3倍,路基及轨道加速度显著提高;地震作用下,列车的脱轨系数与横向位移在车速50 m·s^(-1)时显著增大,超过列车安全运行的标准;推测车速50 m·s^(-1)(180 km·h^(-1))为列车脱轨的临界速度。

不同车载工况下桥梁振动响应试验

基于梁的横向振动理论,利用奇异函数建立移动车载作用下单跨简支梁的振动响应方程,利用Mathcad软件求解得到不同车载工况下桥梁振动的位移及加速度响应。以校内双车道玉泉桥为测试对象,在4个截面布设双排传感器,设计单一车载、同向双车载、相向双车载3种工况,每种工况设置4级车速,利用无线遥测动态应变测试分析系统采集各次试验中桥梁的加速度响应,分析车载工况、车载速度对桥梁各截面加速度峰值的影响。研究表明:同重量双车载同向运行时的实测振动响应小于单一车载作用下响应的2倍;车速相同时,3种工况中单一车载作用下振动加速度峰值最小;对于桥东2个截面,车速较小时,双车同向比双车相向时梁的加速度峰值高;而在车速较大时,情况则相反;对于桥西2个截面,双车同向均比双车相向时的加速度峰值高;速度较低时,3种工况下各截面的加速度峰值相差不大,而在速度较高时,3种工况下桥东的A截面的加速度峰值最大,桥西的D截面的加速度峰值最小。

模块化科考负载对科考船作业效率的提升分析

文章旨在研究科考船携带模块化科考负载(主要为科考集装箱)之后的船舶作业效率问题。通过构建的数学模型对比不同搭载量的科考船单航次和全年使用情况,得出模块化科考负载对作业效率的增益分析结果。并且根据目前模块化程度日益增加的趋势,提出科考船配置船载科考模块移运系统等建议。

上海中心大厦幕墙支撑结构与主体结构协同工作分析与控制

将幕墙支撑结构与主体结构建立整体有限元分析模型,对幕墙支撑结构与主体结构的协同工作特性进行了详细分析,主要包括设备层吊点不均匀竖向变形特性及其对幕墙玻璃板块安全和支撑结构受力的影响分析,水平荷载作用下幕墙支撑结构与主体结构相对竖向变形特性及其对支撑结构受力的影响分析,竖向地震作用下支撑结构竖向不均匀变形、内力及加速度反应及其对主体结构幕墙的影响分析,由此提出相应的设计调整措施。分析结果表明,重力荷载作用下,幕墙支撑结构的不均匀变形超过幕墙玻璃板块变形的容许范围,可导致幕墙玻璃板块破坏,通过调整设备层楼面结构布置和休闲层楼板刚度,可减小吊点变形差异,保证幕墙玻璃板块的安全;重力荷载、水平荷载作用下,支撑结构环梁与主体结构的竖向相对变形将引起径向支撑的附加弯矩,通过设置滑动构造可减小弯矩保证支撑结构受力安全;竖向地震作用下,幕墙支撑结构将产生较大的不均匀变形对幕墙玻璃板块受力带来不利影响,吊杆产生较大附加轴力,环梁竖向加速度反应显著,设计时应对以上不利因素进行评估以保证幕墙支撑结构的安全。

粘滞阻尼器对地震、列车制动和运行作用下公铁两用斜拉桥振动控制效果分析

以一公铁两用斜拉桥为背景,首先利用非线性动力时程分析方法,基于结构地震反应进行粘滞阻尼器参数敏感性分析,选取粘滞阻尼器合理参数。在此基础上,研究了列车制动和运行作用下不同塔梁连接方式对结构动力响应的影响,探索了塔梁间设置粘滞阻尼器对抑制列车制动和运行引起梁体纵向振动的效果。结果表明:塔梁间设置粘滞阻尼器不仅能有效降低结构地震反应,还可以有效抑制列车制动及运行作用下斜拉桥主梁纵向振动及改善桥塔动力响应。

基于虚功原理的移动荷载识别积分方程法

移动荷载识别是桥梁结构健康监测的关键研究内容,基于运动微分方程的荷载识别算法在求解稳定性及噪声鲁棒性上需进一步改进。建立模态运动方程并运用虚功原理得到等效积分方程,将结构响应用勒让德多项式进行参数化表达,结合分部积分法将积分方程转化为代数方程求解。研究多种荷载形式在不同噪声工况下的相关参数对识别精度的影响,通过数值仿真验证了所提方法的有效性。该方法丰富了移动荷载识别的理论研究,对于桥梁荷载在线识别具有工程实用价值。