三峡升船机塔柱结构抗震试验研究

通过在大型三向六自由度振动台进行三峡升船机塔在结构的抗震试验，并辅以动力计算分析研究，确定了升船机塔柱结构的固有频率、振型及阻尼比等动力特性，得到了升船机塔柱结构沿主轴方向的设计地震作用下的动力反应，按《水工建筑物抗震设计规范》的要求，评价三峡升船机塔柱结构的抗震安全性，对影响机房设备安全运行的各塔柱顶部最大地震相对位移进行论证。

北京机场新塔台结构风洞试验研究

对首都机场新塔台结构的刚性模型和气动弹性模型进行了风洞试验研究 ,提出了考虑弗劳德数等一系列相似参数模拟的高耸塔台结构气动弹性模型的设计制作方法 。

清江隔河岩水利枢纽垂直升船机塔柱结构抗震试验研究

利用先进的大型三向六自由度地震模拟振动台进行了升船机塔柱结构抗震试验研究．试验模拟了塔柱结构基础埋深和送船渡槽与升船机塔柱结构的动力耦合作用，并充分考虑了升船机运行的特点，选取承船厢上夹紧、运行中及平衡块上锁定等３种典型工况，分别考虑地震作用．得到了升船机塔柱结构的动力特性和动力反应，为升船机塔柱结构抗震设计提供依据．

景洪水电站升船机塔楼的振动台模型试验

通过对刚性地基升船机塔楼结构的振动台模型试验获得了塔楼结构动力特性和对输入地震波的动力响应,发现结构由水平振动引起的竖向振动明显。通过对比试验结果,分析了竖井内水体与结构相互作用对结构的影响,自振频率下降、阻尼比在不同频段内变化、动力响应减小。试验结果为进一步研究结构—水相互作用的影响提供了对比依据。

某大型升船机塔柱结构模型振动台试验研究

本文介绍某大型升船机塔柱结构这一门式连体结构1/25缩比结构模型的振动台试验研究结果。试验中考虑了不同加速度记录、单向或多向同时激励等不同激励方式、加速度峰值以及船厢不同工作位置等因素的影响。试验结果表面,由于塔柱结构对称性强,塔柱结构的响应以单向响应为主,双向或三向同时激励下塔柱结构的响应可由单向激励下的响应合成;沿塔柱高度其纵横向的最大加速度响应包络图呈S形分布,在10层附近塔柱的加速度响应较小,此特征不受输入方式及输入地震动不同的影响;随着激励水平的提高与模型损伤的积累,塔柱水平加速度动力放大系数沿高度趋于均匀;船厢不同工作位置对塔柱结构的动力响应影响很小,但对船厢和塔柱结构间耦合力的影响显著,船厢处于最高位时耦合力最大。基于试验结果,得出现有设计结果可以保证该升船机塔柱结构在设计地震下的安全并有足够的安全储备。

流固耦合对大型脱硫塔动力特性的影响

以大型火力电厂300 MW机组脱硫塔结构为原型,对该结构缩尺比例为1∶15的模型进行室内振动台试验,通过输入不同加速度峰值的正弦波与地震波,研究了脱硫塔模型结构的流固耦合动力特性,并与不考虑流固耦合的情况进行了对比。结果表明:在相同加速度峰值的正弦波作用下,考虑流固耦合的塔体加速度峰值反应小于无液体时的情况;随着输入地震波曲线与种类的改变,结构的动力反应也会随之改变,同时流固耦合情况下结构的反应与无液体时有明显区别;所得结论为深入研究薄壁开口结构在各种地震波作用下的流固耦合动力特性和制定相关规范提供了科学依据。

太阳能塔气弹模型结构优化研究

以一座243 m高的太阳能塔为工程背景,采用ANSYS软件建立了原型结构的有限元模型,进行了动力特性分析,得到了气弹模型设计频率和振型目标参数。采用集中刚度法设计了该塔的多自由度气弹模型,对气弹模型的主要结构参数进行了优化研究。采用优化值制作了太阳能塔气弹模型,并进行了模型的动力参数识别,以验证模型设计和制作的合理性。结果表明,圆环型芯梁可有效减小芯梁质量,增加外衣壁厚,降低模型加工难度;适当增加相邻圆盘间距可增加外衣的稳定性,且对模型频率影响较小;调整集热筒底盘厚度对集热筒与塔身的连接刚度有明显影响;太阳能塔气弹模型较精确地模拟了原型结构前3阶频率及振型,且模型实测初始阻尼比小于0.30%。

景洪水力式升船机高耸薄壁混凝土塔楼结构动力特性研究

采用动力模型试验和有限元动力分析两种手段,对景洪水电站水力式升船机塔楼结构的动力特性和动力响应进行分析研究,在此基础上对水力升船机塔楼这种新型结构抗震安全性进行综合评价。结果表明:动力模型试验和有限元数值计算的结果基本一致,塔楼结构形式合理,但由于结构较为单薄,其动力响应较为复杂,许多部位出现较大的动应力,需要采取工程措施来改善这些部位的应力状况。

超高层建筑施工塔式起重机-结构体系抗震性能试验研究

以某超高层建筑施工塔式起重机-结构体系为工程背景,依据模型动力试验相关理论设计制作1/15结构缩尺模型,通过振动台试验模拟地震动,分析吊臂处于不同仰角时,地震激励方向、长短周期地震波对施工塔式起重机的影响,了解动臂式塔式起重机吊臂处于不同仰角下的地震响应特征,并通过白噪声扫描识别出结构模型的动力特性,为超高层建筑施工塔式起重机抗震设计、抗震计算和设计构造提供理论依据。结果表明,在平行于吊臂方向的地震波激励下,塔式起重机控制节点的位移和加速度响应明显大于垂直于吊臂方向的地震波激励;在长短周期地震波作用下,塔式起重机吊臂仰角较小者,塔式起重机控制节点位移和加速度响应大;振动台试验结果与数值模拟结果吻合较好,为施工塔式起重机的抗震设计提供理论基础。

向家坝升船机结构地震反应分析

本文采用数值模拟的方法,研究向家坝升船机结构的动力特性、结构的位移与加速度反应、墙体应力与联系梁内力反应,并分析了纵导向机构的刚度、纵向阻尼装置的阻尼系数对船厢与塔柱之间地震耦合力的影响。研究结果表明,船厢内水体的基频远离塔柱结构的基频,水体对塔柱结构的动力影响不大;塔柱结构墙体应力不大,但是,顶部联系梁特别是结构缝外侧的主横梁、主纵梁的根部附近区域内力较大。基于大量的计算成果,建议向家坝升船机每套纵导向装置的刚度在540～660MN/m之间选取,并建议设置适当的纵向阻尼装置(阻尼比为5%～10%)以降低纵导向耦合力。研究表明,若设置相当于5%阻尼比的纵向线性阻尼器时,每套纵导向装置的耦合力可降低至3.8～5.3MN。

某高层住宅项目振动台试验研究及弹塑性分析

依照工程设计图纸,按照相似比关系制作了1∶25的模型结构,选择两条场地天然波和一条人工波,进行了模拟振动台试验研究。研究了结构在7度小震-7度半大震下的地震响应,揭示了结构的抗震薄弱部位,并采用动力弹塑性分析进行了验证。试验和计算结果表明,结构满足小震不坏、大震不倒的抗震设防水准要求,转换结构以及框支柱为抗震薄弱部位,建议进行加强。

考虑高台基影响的西安安定门城楼动力特性及地震响应分析

为了准确评估西安安定门城楼的结构特性及抗震性能,采用原位动力特性测试与有限元数值模拟相结合的方法,对城楼进行考虑及不考虑高台基(瓮城东城墙)影响的动力特性及地震响应分析。首先对城楼上部木结构进行原位动力特性测试,获得其自振频率和振型;然后分别建立城楼上部木结构、高台基及整体结构(高台基+木结构)的三维有限元模型,采用模态分析方法获得了各计算模型的自振频率和振型,将上部木结构自振频率和振型的模拟结果与原位测试结果进行对比以验证模型的正确性,并进行上部木结构计算模型与整体结构计算模型动力特性的对比分析;最后分别对上部木结构和整体结构模型输入不同幅值的El Centro波、Taft波及兰州人工波三种地震激励,将两种计算模型的动力响应进行对比。结果表明:高台基对城楼5阶以上的高阶频率和结构振型影响较大,并使上部木结构的位移响应、层间位移角、加速度响应及楼层剪力均有较大程度的增大,对结构的抗震性能产生不利影响。

不对称双塔楼高位连体结构设计

成都河畔新世界酒店为不对称双塔楼高位连体结构,双塔体型相差大,其中塔一平面为狭长的L形,塔二平面为平行四边形。塔一、塔二分别采用框架-剪力墙结构和剪力墙结构,两座塔楼在高位由钢桁架强连接组成整体结构,通过比较各种强弱连接的方式,论证了强连接的合理性。在进行单塔结构分析时,一方面需保证了单塔结构能独立安全工作,另一方面也要尽量调整两座塔楼的动力特性接近,以减少通过连接的相互传力作用。对重要的钢桁架与塔楼的连接节点进行精细的有限元计算分析,保证了强节点弱构件;进行超长结构的温度应力分析,据此配置了相应的温度加强钢筋;对结构进行动力弹塑性分析,定性地找出了结构的薄弱部位,并提出相应的加强措施;最后进行了振动台试验,验证了结构的抗震性能,并根据试验结果给出了施工图设计指导建议。