地球稳定性丧失引起自由振动和受迫振动共振时释放能量的研究

利用定量方法研究了在固有重力作用下地球模型的动力自由振动现象。确定了地球在旋转惯性体力和太阳系中月球、太阳、行星潮汐力作用下的临界应力─—应变状态及在此作用力下地球模型动力稳定性的丧失。地球动力稳定性丧失引起的受迫振动的卓越频率与弹性自由振动的卓越频率在岩石圈的共振点彼此相同，受迫振动的周期数量级为小时，也与自由振动周期数量级相当，而由地球旋转惯性力和临界状态潮汐力引起受迫振动的周期为几天。岩石圈某些地点的共振效应是地震的触发机制，共振点上的动力残差引起了地震震源区的势能释放，产生了数量级为秒振动周期的地震波。因此，查明岩石圈中的共振效应和共振点就可以预测未来强地震的震中位置。     

正交加肋地基板在谐荷载作用下的动力响应

将加肋地基板作为板-梁耦合系统，考虑弹性地基模型，建立土—基础耦合系统的运动微分方程，通过富氏积分变换及其逆变换，演绎出双向正交加肋钢筋混凝土地基板在设备谐激力作用下的振动响应的半解析解法。结果说明，在土建设计中，为了减少振动对环境的有害影响，应考虑动力设备基础的隔振和减振问题。数值算例也表明，本方法有较好的计算精度。     

简谐荷载作用下伴生自由振动的研究

本文基于结构动力学的基本理论，推导了简谐荷载作用下，瞬态自由振动反应的理论解。与受迫振动的理论解比较，详细研究了伴生自由振动的各种动力反应（位移、加速度、内力）的振动规律。研究结果表明，在一定的参数范围内，伴生自由振动不能忽略，有时甚至是动力反应中的主要成分。     

偶极子假设引起的大回线源瞬变电磁响应偏差分析

偶极子假设下的场点近似解与场点的瞬变电磁精确解存在一定的误差,文中对偶极子假设引起的误差进行了探索性研究.首先分析了由恒定电流偶极子公式“比拟”出的谐变偶极子位函数解.分别计算了静态场中磁偶极子和电偶极子的近似解与各自对应的未做偶极子假设的电流环和载流导线的精确解之间的误差值,然后分析了谐变偶极子微元与点电荷微元的误差...     

上地幔的地震不均匀性

本文叙述了最近关于上地幔不均匀性的地震学证据。地震学家们在关于上地幔结构低阶球谐展开的看法正逐步趋于一致的同时，关于短和中等波长特征仍存在激烈的争议。     

空间结构横向动力稳定的有限元摄动分析

本文研究在竖向谐荷载作用下结构的横向动力稳定问题。与文[2]～[8]不同,本文考虑了竖向谐荷载所产生的几何刚度阵为谐荷载扰频的函数这一情况,提出了一个新的求解方法,给出了相应的公式推导。通过算例得出了必须考虑扰频对动力几何刚度阵影响的重要结论。     

周期反复荷载作用下钢筋混凝土十字形柱的性能

本文通过１０根十字形柱和３根矩形柱在周期反复荷载作用下的试验研究，比较分析了它们的性能，为十字形柱的抗震设计提供了依据。     

移动荷载作用下桥梁动力响应分析

桥梁的振动状态是评价结构动力设计参数合理与否的重要指标。变截面梁可以提供更好和更合适的质量和应力分布,满足在建筑、机械、航空航天和其他工程创新应用中的要求。研究等高度矩形变截面均匀梁在移动荷载作用下的动力响应,具有一定的理论意义和实际应用价值。建立了移动载荷作用下,两端简支系统的控制方程,得到了精确的理论解,并给出了有限差分法和ANSYS有限元法的数值结果,三者互相验证,吻合良好。最后讨论了非均匀系数δ、车辆行驶速度c等参数变化对系统动力响应的影响。     

反复荷载下矩形钢管混凝土柱的抗震性能Ⅰ:试验研究

本文介绍了16根1/2比例的矩形钢管混凝土柱在常轴力和侧向低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究，描述了构件的非线性发展过程及破坏形态，研究了不同试验参数（包括柱的轴压比、截面长宽比、含钢率、加载方向等）对矩形钢管混凝土柱抗震性能的影响。本文的工作可为矩形钢管混凝土结构的工程实践及相关标准的编制修订提供参考。     

核电厂IHP通风围板的抗震设计优化

核电厂一体化堆顶组件(IHP)通风围板为驱动机构磁轭线圈的冷却提供了间隙均匀的通道.为了优化IHP通风围板的设计,根据ANSI/AISC N690分析了当前设计的通风围板的关键结构件在D级使用限制下的应力和变形并对关键结构件进行了初步设计优化,然后对IHP通风围板进行了有限元分析并对通风围板进行了最终设计改进.经过抗震设计优化通风围板的最大应力值分布趋于均匀.本文对抗震类设备的设计优化具有一定的参考价值.     

钢结构建筑钢板外部震动下承载力有限元分析

传统钢结构建筑钢板外部震动下承载力分析方法,是基于总体钢板结构以及受力特征,获取载荷同振动频率间的关系,实现承载力的分析,并未对钢板同混凝土间的应力-应变关系进行分析,导致分析结果存在较高的偏差。提出新的钢结构建筑钢板外部震动下承载力有限元分析方法,将钢结构建筑钢板横截面简化成混凝土的矩形截面和波纹钢板的工字形梁截面,采用ANSYS有限元软件中的CONTACI2接触单元仿真分析钢板同混凝土两者的影响,分析混凝土及钢板的应力-应变关系、界面模块的应力-滑移关系,采用力平衡迭代法获取外部震动下钢板荷载增量;在上述基础工作上采用有限元软件,对外部震动下钢结构建筑钢板实施有限元接触单元建模及承载力分析。实验结果表明,该方法能够实现钢结构建筑钢板外部震动下承载力有限元分析,并且分析结果具有准确性高和效率高的优点。     

Note on transverse vibration of a perfectly conducting viscoelastic infinite plate in a magnetic field

Summary In this note displacement of a thin perfectly conducting viscoelastic plate of Reiss type in contact with vacuum on both sides and in a uniform magnetic field has been discussed. The plate has been assumed to be acted on by an impulsive load. Solutions have been obtained for small and large values of time. Results have also been discussed for some particular cases.     

环境温度对板式橡胶支座摩擦滑移性能的影响分析

采用有限元模拟的方式,对板式橡胶支座摩擦滑移特性进行分析,并与常温试验中获得的支座摩擦滑移滞回曲线、等效黏滞阻尼比等进行了对比。在获得可靠模型的基础上,分析环境温度对板式橡胶支座摩擦滑移特性的影响,研究了温度与支座摩擦滑移耗能、等效黏滞阻尼比和滑动起始距离的关系。结果表明:(1)板式橡胶支座的有限元模型可以较好地实现支座在水平荷载作用下的摩擦滑移特性;(2)在±25℃温度范围内,温度越低,板式橡胶支座在摩擦滑移过程中耗能越多,最大相差37.5%。在寒冷地区,支座将更早的进入滑移状态,对采用板式橡胶支座的桥梁更应注意控制桥梁上部结构的支承长度;(3)板式橡胶支座的黏滞阻尼比随着形状系数的减小而增大,而支座的起始滑移距离则随之减小。     

夹层橡胶支座轴压承载力的非线性有限元分析

本文建立了夹层橡胶支座在轴压下有限元计算的简化模型，并进行了非线性有限元分析，研究了夹层钢板的应力重分布规律和轴压破坏机理，轴压承载力计算结果同已有的轴压承载力试验结果符合较好。     

Enhanced bed load sediment transport by unsteady flows in a degrading channel

Laboratory flume experiments were done to investigate bed load sediment transport by both steady and unsteady flows in a degrading channel. The bed, respectively composed of uniform sand, uniform gravel, or sand-gravel mixtures, always undergoes bulk degradation. It is found that both uniform and non-uniform bed load transport is enhanced greatly by unsteady flows as compared to their volume-equivalent steady flows. This enhancement effect is evaluated by means of an enhancement factor, which is shown to be larger with a coarser bed and lower discharges. Also, the fractional transport rates of gravel and sand in non-uniform sand-gravel mixtures are compared with their uniform counterparts under both steady and unsteady flows. The sand is found to be able to greatly promote the transport of gravel, whilst the gravel considerably hinders the transport of sand. Particularly, the promoting and hindering impacts are more pronounced at lower discharges and tend to be weakened by flow unsteadiness.     

基于含耗能梁段钢框筒侧向力分布的影响比较

含可更换剪切型耗能梁段钢框筒是一种新型消能减震结构,利用部分裙梁跨中耗能梁段集中塑性变形,方便震后快速替换和结构功能恢复。利用时程分析进行该结构截面的初选计算成本高,常用侧向力分布方式与时程分析的分析结果差异以及对该结构设计安全性的影响需要评估。利用SAP2000软件对1个30层含耗能梁段钢框筒进行了双向地震下的时程分析和五种侧向力分布方式的Pushover分析,并比较了"三水准"下的楼层位移、层间位移角、层剪力、层倾覆弯矩、性能点,以及大震下的柱轴力、塑性铰分布,并评价了各侧向力分布方式的影响和给出了该结构的一些设计建议。研究表明:各侧向力分布在含耗能梁段钢框筒的性能评估中有一定的参考价值,单一侧向力分布均不足以预估它的性能,宜考虑两种或多种侧向力分布来评估其性能;大震下各侧向力分布的最大层间位移角明显高于时程均值,各侧向力分布下结构的延性系数约为2;在含耗能梁段钢框筒的初步设计中,可根据均匀分布、SRSS分布、高度等效分布初选构件截面,最后宜采用时程分析对截面进行校核。     

横向非均匀地球负荷问题的CLFE有限元算法的有效性

本文设计了三个数值算例分别模拟径向分层黏弹地球对二阶球谐负荷、均厚圆盘负荷和全球末次冰期真实冰负荷的响应.利用耦合位扰动Laplace方程的三维有限元法(CLFE),计算出地球表面的位移、大地水准面的变化、冰后海平面变化和这些量的现今变化速率,并将其结果与传统谱方法的结果进行对比.结果表明,两种方法的结果总体上表现出良好的一致性,因此,CLFE方法被证实是正确的、有效的、能被用于研究地幔横向非均匀性的影响.值得注意的是,新的方法完全没有横向非均匀小扰动假设的限制.     

火灾及爆炸共同作用下平面约束钢梁的非线性分析理论

采用非线性铁木辛柯梁单元,结合一种新的温度-率相关本构方程,推导了单元切向刚度矩阵,并编制了有限元程序。该程序可用于进行火灾或爆炸冲击过程中梁的响应分析,亦可用于两者共同作用下梁的耦合响应分析。基于弹性铁木辛柯梁挠曲线方程构造三次插值位移场,同时考虑了梁变形的几何非线性效应并采用了Green-Lagrangian应变,再结合非线性的本构关系,该理论能较完整地考虑火灾及爆炸诸多工况组合下平面约束钢梁可能发生的多种效应。通过对工字型等截面直梁火灾升温及爆炸3种荷载组合形式下的响应分析,验证了理论模型的合理性。     

Study on changes in bed characteristics and friction factor in the presence of wash load in suspension

Results of an experimental study on the effects of different concentrations of wash load on the size of bed features and resistance to flow in a laboratory flume are presented. The experiments were carried out under different hydraulic conditions in a 30 m long, 0.204 m wide and 0.5 m deep tilting flume under clear water condition and in the presence of different concentration of wash load in the flow. The bed material used consisted of uniform sediment of size 0.96 mm. Analysis of the data indicates that the characteristics of the bed features change and friction factor increases in the presence of different concentration of wash load in the flow. The reasons for changes in the characteristics of the bed features and increase in friction factor in the presence of wash load are identified and a relationship for predicting friction factor in the presence of wash load has been established.     

Graded and uniform bed load sediment transport in a degrading channel

Twenty runs of experiments are carried out to investigate non-equilibrium transport of graded and uniform bed load sediment in a degrading channel. Well-sorted gravel and sand are employed to compose four kinds of sediment beds with different gravel/sand contents, i.e., uniform 100%gravel bed, uniform 100% sand bed, and two graded sediment beds respectively with 53% gravel and 47% sand as well as 22%gravel and 78%sand. For different sediment beds, the experiments are conducted under the same discharges, thereby allowing for the role of sediment composition in dictating the bed load transport rate to be identified. A new observed dataset is generated concerning the flow, sediment transport and evolution of bed elevation and composition, which can be exploited to underpin devel-opments of mathematical river models. The data shows that in a degrading channel, the sand greatly promotes the transport of gravel, whilst the gravel considerably hinders the transport of sand. The promoting and hindering effects are evaluated by means of impact factors defined based on sediment transport rates. The impact factors are shown to vary with flow discharge by orders of magnitude, being most pronounced at the lowest discharge. It is characterized that variations in sand or gravel inputs as a result of human activities and climate change may lead to severe morphological changes in degrading channels.