Winkler弹性地基板梁的自由振动分析

中短型轨道板的几何构型介于梁、板之间,属于宽梁结构。从Mindlin板理论出发,退化得到适用于宽梁的Mindlin板梁控制方程;引入Winkler地基刚度系数,推导得到位移和转角的模态函数表达式。考虑两端简支的边界条件,得到弹性地基板梁的自由振动特征方程。通过无量纲数值算例求解出弹性地基板梁的自振频率,并与Timoshenko梁理论和Mindlin板理论进行对比。研究高跨比、泊松比和弹性地基刚度等参数对结构自振特性的影响,总结出弹性地基板梁方程的特点及适用范围,即宽度效应显著且泊松比较大的宽梁结构。     

级数解边界积分法及其在地震波散射问题中的应用

级数解边界积分法是利用相应的齐次微分方程的解完备系作权函数来建立边界积分方程。本文采用级数解边界积分法并选取傅氏级数作试函数求解SH波散射问题,并将计算结果同解析解或其它数值方法的解做了比较。结果表明,本文方法计算简单、精度较高而且节省机时。文中还提出了用傅氏级数拟合复杂边界的方法。     

叠层板状结构的流致振动与稳定性

在对叠层板状元件的固有振动特性的理论分析中,提出了单梁与多梁对接的力学模型;在研究叠层板状元件湿模态固有频率与振型的理论分析与计算中,采用了以干模态振型函数序列作为试函数对复模态振型方程进行变分求解的方法;在研究叠层板状元件的稳定性时,采用直接法和变分法对其临界流速和失稳挠曲线进行分析和计算,二者的计算结果吻合较好;此外,对结构在非线性支承下的流致振动与稳定性作了初步研究。     

Timoshenko梁和Euler-Bernoulli梁计算I字型钢简支梁固有频率的临界长细比探讨

对几种型号的工字型钢梁的两端简支Timoshenko梁和Euler-Bernoullii梁的自由振动固有频率进行了数值计算和分析,给出了不同的型号工字型简支梁的固有频率计算的Timoshenko梁和Euler-Bernoulli梁公式的临界长细比.     

结构振动计算中传递矩阵法的应用问题

本文讨论了结构地震反应计算中结合应用传递矩阵法和振型迭加法的优点。文中证明了由传递矩阵法导出的多自由度挠曲梁的振动频率方程的次数与梁的自由度数是相等的,从而为该法在梁式结构振动问题中的正确运用建立了一个理论基础。此外,对固有频率与振型的实际计算问题,文中说明了为达到快速、精确的计算效果而应采取的具体做法,并给出了一个算例。     

海洋潮汐对重力潮汐观测的影响

本文论述了海潮对重力固体潮观测的影响,把整个褶积计算分为近洋区及远洋区两部分,其中近洋区采用格林函数进行数值积分的方法,远洋区则利用全球海潮潮高的球函数展开式。着重讨论了远洋区的实施方案,导出了必要的工作公式,并就加速远洋区级数收敛问题作了探讨。利用导得的公式,计算了M₂海洋潮波对中国境内重力观测的影响。     

轴向变形对拱自振频率影响的样条有限点法

提出用样条有限点法计算拱的横向振动和纵向振动的最小频率。用3次B样条函数的线性组合模拟拱自振时的位移振型函数,根据Hamilton原理推导出了拱结构自由振动频率方程。通过实例验证了样条有限点法计算效率高、精度高、计算格式简单,较有限元法具有很大优越性。计算分析了轴向变形对横向振动最小频率的影响,提出了临界矢跨比的概念。考虑轴向变形时不仅频率系数的大小发生了变化,同时它的变化规律也与原来不同。当结构的矢跨比小于临界矢跨比时,横向振动最小频率较不计轴向变形时减小,随着矢跨比的增大逐渐增大;当结构的矢跨比大于临界矢跨比时,横向振动最小频率较不计轴向变形时增大,随着矢跨比的增大逐渐减小。由此给出了目前广泛使用的横向振动最小频率曲线的适用范围,同时建立了纵向振动频率计算用曲线。     

广义索末菲积分的离散复镜像算法

本文对多分层媒质并矢格林函数中的索末菲积分,用Prony方法对其被积函数分式部分用指数函数逼近.利用索末菲恒等式,无穷积分就可化为闭合的级数形式.该闭合形式可看作一串离散镜像在观察点的解.所得结果与数值积分结果吻合很好.     

吸收介质中的Maslov体波理论地震图

本文研究了横向非均匀吸收介质中的Maslov渐近理论地震图方法.对于如何提高计算精度及计算速度作了比较深入的探讨.本方法先计算远场格林函数,由褶积得到一般震源函数的弱吸收理论地震图.对于高Q引起的数值不稳定性,通过引入平滑函数得以解决.由此产生的新的被积函数具有非常好的收敛性,从而提高了计算精度及计算速度.以此理论编写的程序在模拟完全弹性介质以及一维吸收介质时与反射率法作了比较,并取得了令人满意的效果.对于二维横向非均匀吸收介质,计算方法与高斯光束方法作了对比,二者在主要特征上基本一致.数值对比中出现的一些差异也作了必要的讨论及说明.     

钢铝双层组合梁的应力分析与实验

针对钢-铝两种不同材料组合而成的自由叠合梁、楔块连接梁和粘接梁,分别对它们的内力变化、承载能力和弯曲正应力分布进行了实验研究。实验采用电测实验技术方法,并在实验室实测了三种梁的应变数据。基于合理的假定基础上,提出了三种组合梁的简化计算模型,并进行理论分析,推导了三种梁的正应力计算公式,同时采用Ansys软件建立模型,得出计算结果,并与实验结果比较。结果表明:有些实验结果与理论分析吻合较好,对于工程应用有很好的指导意义。     

一种求解地下结构顶板频率和振型的方法

采用欧拉梁横向自由振动理论,发展了一种求解浅埋地下结构顶板频率和振型的方法。鉴于地下结构顶板频率求解问题的复杂性,首先将该问题假定为平面应变问题求解,推导出浅埋地下结构项板梁的自由振动方程;然后根据顶板梁的边界条件,得到了顶板梁的频率方程,从而得出了顶板梁的频率和振型;进一步得出了墙体转动刚度对顶板频率影响的规律,即转动刚度对顶板低频影响较小,对高频影响较大。还综合考虑土体刚度随埋深的变化和由于土体成拱引起的土体附加质量的变化,研究了结构顶板频率随埋深的变化。这些结果可以为地下结构的动力计算提供参考。     

局部地形改正的奇异积分研究

现有的地形改正积分核函数存在奇异现象,使得积分在奇异点处不连续.针对此问题,本文提出了采用高斯积分法与核函数项增加常数因子级数展开法来解决这一难题,并推导了高斯积分法处理奇异积分的公式及含可选小常数的地形改正的严密级数展开式.同时文中采用最新公布的3″×3″高分辨率的SRTM3地形数据代替传统的GTOP030数据计算地...     

粘弹性层状地基动力柔度系数的半解析解

本文以三次样条函数和傅氏级数作为求解空间的基函数,应用基于复阻尼理论的Lagrange方程求计算粘弹性层状半无限地基在表面单位简谐力作用下的动力柔度阵。这种半解析半离散方法,将二维问题降为一维数值问题处理,同时利用了样条函数良好的插值性能和傅氏级数的正交性,大幅度节省计算工作量和内存要求,便于利用微机实现,并具有较高的计算精度,从而为进一步建立复杂地基的动力刚度阵和研究结构与地基相互作用问题提供一个简便有效的数值计算工具。     

带肋拱形抗爆门的振动基频等效计算方法

带肋拱形抗爆门由于肋的加强改变了结构的刚度、承载性能及质量分布等特性,它的基频计算方法比无肋的等截面拱形抗爆门复杂,为满足工程设计的迫切需求,根据两侧支撑带肋拱形抗爆门的平面内挠曲振动特性,将带肋拱形抗爆门等效为等截面拱形抗爆门,导出了带肋拱形抗爆门的等效等截面拱参数和反对称振动基频计算公式,讨论了影响基频的主要因素。通过与有限元结果比较分析,验证了计算公式的正确性及其适应条件。研究结果表明：带肋拱形抗爆门的振动基频随着肋板与拱板厚度比和肋板数量增加而增大,随着矢跨比增大而减小;当肋板与拱板厚度比在0.5～2.5之间变化,对常用厚跨比的带肋拱形抗爆门,导出的反对称振动基频计算方法可满足工程设计计算的精度要求。     

低配筋率混杂纤维自密实混凝土受弯梁的延性和变形

进行了一系列不同纤维类型和掺量的纤维增强低配筋率自密实混凝土梁受弯性能试验研究,分析了梁的荷载-跨中挠度曲线、延性和钢筋及混凝土的变形,并与钢纤维增强钢筋混凝土梁进行了对比。结果表明:与按最小配筋率配筋的钢筋混凝土梁或钢纤维混凝土梁相比,混杂纤维增强钢筋自密实混凝土梁的屈服荷载和极限荷载显著增加,2种纤维协同作用时具有明显的正混杂效应;纤维掺量为40+4 kg/m~3混杂纤维并按最小配筋率配筋的梁的极限荷载与按1.5倍最小配筋率配筋的梁相当;纤维降低了按最小配筋率配筋的梁的延性,减小了梁开裂后的跨中纵筋应变和压区边缘混凝土的压应变;混杂纤维混凝土梁的阻裂效果好于钢纤维混凝土梁。     

基于OpenSEES的低配筋率板柱节点极限冲切承载力与破坏准则分析

为研究低配筋率与不同尺度钢筋混凝土板柱节点的极限冲切承载力及破坏准则,基于Open SEES计算平台对3组不同尺寸(足尺、缩尺和2倍尺寸)的低配筋率板柱节点试件进行网格梁模型建模及参数分析,计算结果和试验结果吻合较好,表明该网格梁模型对低配筋率和不同尺度的板柱节点抗冲切性能模拟的适用性。将利用Muttoni的破坏准则、中国规范的极限承载力计算结果及试验数据进行对比分析。研究表明:破坏准则和中国规范在低配筋时计算结果与试验结果均存在显著差异,但中高配筋率破坏准则表现较好的适应性,建议我国规范修订中适当参考Muttoni所提出的破坏准则。当低配筋率时,由于尺寸效应造成板柱节点的抗冲切承载力和延性随着板厚的增加而降低。     

人-板耦合动力响应分析

针对大跨度空间结构楼板振动舒适度问题,建立相应的人-板耦合模型,通过理论分析及有限元计算,系统研究了人-板相互作用体系的动力特性.详细分析了板的约束条件、楼板装饰层以及人群荷载密度分布等各种因素对楼板自振特性的影响.以大跨度车站结构为背景,采用人-板耦合体系,进行人行荷载同步、队列、散步等不同方式作用下楼板竖向振动的研...     

任意圆弧形凸起地形对平面SH波的散射

本文采用波函数展开方法提出弹性半空间表面一任意圆弧形凸起边界对平面ＳＨ波二维散射的封闭级数解答，利用引入的辅助函数和推广的外域型Ｇｒａｆ加法公式将解答归结为一代无穷代数方程组的求解，解答的数值结果可由无穷方程的截断计算得出，文中从级数项数增加时计算结果的收敛以及边界条件的收敛满足两方面检验了截断计算的精度，并指出了位移解答的收敛速度与主要参数之间的关系，同时，对凸起角点的应力奇异性及其对解答精度的     

粘弹性介质地震波传播的褶积微分算子法数值模拟研究

早期的褶积微分算子法都是基于正反傅立叶变换而实现的,其精度比四阶有限差分稍高。本文将计算数学中的Forsyte广义正交多项式微分算子与褶积算子相结合,构建了一个新的快速、高精度褶积微分算子,其计算结果非常接近实验函数微分的精确值,精度与l6阶有限差分相当。粘弹性波动方程更真实地描述了实际地下介质中弹性波的传播规律及其波场特征。本文以二维粘弹性波动方程为例,推导了粘弹性介质波动方程的离散格式,用迭积微分算子法实现了粘弹性介质的地震波场正演模拟,并对其波传播特征进行了分析。计算结果表明该算法能正确模拟粘弹性介质中的地震波,正确地反映粘弹性介质中波场的传播规律。     

傅里叶变换-平均数据和点数据的重力场褶积积分的计算和应用

一、引言褶积形式的二维(2D)或三维(3D)积分能计算大多数重力场量.将描述源体几何形状的源的几何函数与格林函数褶积,格林函数取决于源体的密度或重力异常函数以及数据点和计算点(Bhattacharyya和Navolio,1975)之间的距离.当数据以矩形网格点上的离散值给出时,可使用快速傅里叶变换(FFT)算法(Brigham,1974),以两种函数谱之积的逆傅里叶变换计算这种褶积.