设备-结构-土体系振动台实时子结构试验方法探讨

该文探讨了设备-结构-土体系振动台实时子结构试验方法的可行性,将设备-结构体系作为由振动台加载控制的试验子结构,同时将自由度缩减后的土体作为由仿真软件计算的数值子结构,试验时两者之间进行数据实时交互。首先基于分支模态子结构方法推导了设备-结构-线性土体系运动方程,并对各体系运动方程进行了变换,将其应用于设备-结构-线性土体系振动台实时子结构试验。然后结合土体在强震作用下并非全部进入非线性阶段的特点,提出采用局部非线性土模型作为数值子结构参与振动台实时子结构试验的思路,并应用分支模态子结构法与线性-非线性混合约束模态子结构法推导了设备-结构-局部非线性土体系的运动方程。设计了设备-结构-土相互作用缩尺模型,进行了各地震动作用下的设备-结构-线性土体系振动台实时子结构试验。通过比较振动台实时子结构试验结果与数值计算结果,发现两者之间吻合良好,证明该试验方法是可靠有效的。

基于ANSYS的剪力墙结构抗震性能分析

根据实际工程的要求,需对日本某现有的剪力墙结构做抗震性能分析,考虑到此结构位于地震频繁的日本,且剪力墙布置不规则,质量分布不均匀,在分析时应采用简化了的结构模型,并利用时程分析法计算地震作用.本文选择常见的单轴多质点体系进行模型的简化,突出的是,在处理地基对基础的约束作用时采用了Tajimi模型的结果,在计算机模拟时利用大型通用有限元分析软件ANSYS进行建模、模态分析以及地震时程分析.分析结果需要与日本当地的抗震要求对比,主要对剪力墙的剪应力和基础转角进行验算,藉以评测结构的抗震性能,旨在探索这种诊断类似建筑物抗震性能的思路和方法,为国内抗震研究的进一步完善提供参考价值.

天津理工大学体育馆新型复合式索穹顶结构风振效应分析

索穹顶是一种具有张拉整体思想的自平衡体系,一经问世便以其鲜明的美学特征以及极高的结构效能而受到建筑师和结构工程师的青睐.天津理工大学体育馆索穹顶为外圈Levy式、内圈Geiger式的复合索穹顶,且受压环梁呈马鞍形,屋面结构采用外围搭设刚性檩条、中心铺设膜材的布置,结构形式新颖独特.以该结构为工程背景,采用经FFT改进的谐波叠加法和自编程序研究该结构在风振作用下的响应,并对典型节点处的位移风振系数和关键构件的内力风振系数进行了分析和讨论,最后研究了屋面结构体系对风振系数的影响.研究发现刚性屋盖能显著增加索穹顶刚度,使索杆体系位移幅值明显减小,风振系数趋于一致.建议该索穹顶的风振系数取值为1.57.

劈裂注浆过程的二维颗粒流的模拟研究

针对现有数值方法对土体劈裂注浆过程中裂缝产生和发展过程模拟困难的现状,采用土体颗粒与"域"耦合作用反映裂缝形成过程,颗粒的填充反映浆液侵入过程,从而建立了可模拟、能观察裂缝的产生、展开的劈裂注浆全过程的颗粒流模型.颗粒流模拟的劈裂注浆的展开过程和起劈压力与已有理论分析及试验所得规律基本一致,说明运用颗粒流模型从细观的角度研究土体劈裂注浆问题是可行的.在对模型进行验证的基础上,对比了不同注浆压力下,浆液扩散半径、周围土体应力以及孔隙率的变化规律.结果表明:扩散半径随注浆压力的增大先增大后减小,最后趋于稳定,存在最优注浆压力;裂缝的产生对距离注浆点较近土体的主应力、孔隙率产生显著影响,导致主应力与孔隙率的变化较距注浆点较远的土体更为复杂.工程实例模拟表明,颗粒流模型能很好地反映工程现象,对工程实践具有一定的指导意义.