钢板混凝土圆板结构非经典理论抗爆效应解析解

将沿厚度由钢板和混凝土组合而成的圆板化为一等效横观各向同性板件，应用弹性动力学和复合板件等效非经典理论，通过动力分析建立了基本振动方程，求得了自由振动和横向爆炸载荷作用下强迫反应的解析解。     

纵向剪切波作用下长型地下结构与地基动力相互作用研究

为了研究在剪切波沿地下长型结构纵向传播情况下,惯性力对地下结构与地基动力相互作用的影响,基于Winkler地基模型和Euler-Bernoulli梁模型,分别建立了长型地下结构的静力平衡方程、自由振动方程和强迫振动方程。通过振型叠加法将偏微分方程简化为常微分方程;利用微分算子法分别求得静力平衡方程;自由振动方程和强迫振动方程的解析解。通过算例计算,比较并分析了静力平衡方程解与强迫振动方程解的差别。结果表明在算例取值情况下,惯性力对结构振动的影响较小;而在地基基床系数k很小或轴向力N很大时,惯性力的影响才较为显著。     

半刚性连接多层组合框架自振周期实用计算方法

推导了半刚性连接组合梁单元不考虑轴向变形和剪切变形的刚度方程,基于此刚度方程给出了框架柱的抗侧移刚度.采用连续弹性体无限自由度体系剪切自由振动方程,推导了半刚性连接多层组合框架自振周期实用计算公式.通过算例说明了连接的转动刚度以及正负弯矩作用下连接转动刚度的不同对自振周期的影响.     

半刚性连接钢管混凝土框架剪力墙结构的动力特性分析

将钢管混凝土框架剪力墙结构作为连续弹性无限自由度结构，建立自由振动方程，分析了半刚性连接对结构自振周期和频率的影响，推导出半刚性连接框剪结构自振周期系数的计算公式。使用通用有限元程序ANSYS进行结构的模态分析，有限元分析结果和公式计算结果吻合良好。结果表明，半刚性连接使得结构自振周期增大，半刚性连接对高阶振型自振周期的影响很小。提出了地震区钢管混凝土框剪结构体系的设计建议，可供工程设计人员参考使用。     

端承桩在层状地基波动与辐射阻尼影响下的横向地震反应分析

通过对层状地层中端承桩的分析,建立了合理的几何,数学及力学模型。考虑层状地基ＳＨ与ＳＶ波波动及非线性辐射阻尼影响,应用Ｄｉｒａｃ广义函数及Ｗｉｎｋｌｅｒ地基理论计入各种动力,抗力,地震力及内力等,建立地基波动方程,桩振动方程,地基与桩耦合振动方程。给出了柯西型函数的自由振动解。利用非经典理论正交条件和卷积定理给出了强迫振动地震反应解析解,算例结果充分表明了动力特性及振动规律非常正确,充分体现了本文     

地面线城轨列车引起的地面振动预测模型研究

通过建立地面线路城轨列车引起的自由场地振动分析模型,并对模型中不同影响因素进行分析,建立地面振动预测模型。分析模型包括振源和场地两个部分,由列车运行作用于道碴上的力进行联系。影响因素包括:钢轨类型,轨道不平顺,列车速度、编组、载客量,场地土性质。利用课题组在京广铁路沿线进行的自由场地振动测试对振动分析模型进行验证,结合统计软件的相关程度来评价本文所建立的振动预测模型的适用性。     

长型大截面地下结构的横向自由振动方程

文中综合考虑了内阻尼、外阻尼、剪切变形、横截面转动惯性、轴力和地基模型参数的影响,推得了弹性地基梁的一般自由振动方程。由这一方程可以得到一系列特殊情况下地下结构的自由振动方程。这一方程不仅能从理论上扩展了Timoshenko粱理论,而且在后续的研究中,为研究上述因素对于地下结构的自由振动和强迫振动的影响奠定了理论基础。     

关于复阻尼理论的几点注记

给出了复阻尼本构方程在全频域的表达式，完成了向时域表达式的转换。中指出，基于Fourier频域的本构不能用于求解由初值确定的自由振动，只有延拓至复频域，才具备概括自由振动与强迫振动两种工况的能力。为了满足热力学定律的约束，对复频域本构必须附加限制条件。离散计算时，由于未实施这一限制条件，一定会导致失稳。中对解决失稳问题提出了若干建议。     

考虑斜拉索刚度、垂度、阻尼的非线性运动方程研究

随着斜拉桥跨径的快速增长,斜拉索的长度也大大增加,斜拉索是斜拉桥的主要受力构件,其在外荷载作用下经常引发大幅振动,这样就降低了斜拉索的寿命或造成拉索的破坏,因此研究斜拉索的非线性运动方程对解决振动问题具有实际工程的意义。本文在考虑斜拉索非线性静平衡曲线、抗弯刚度、粘滞阻尼影响的斜拉索平面内非线性振动的基础上,建立了斜拉索非线性运动方程。采用Galerkin法解耦了斜拉索非线性运动方程,并运用Runge-Kutta法对其自由振动和周期强迫振动两种情形进行了求解,最后,通过对该索的理论计算数据与原型仿真数据的对比分析,可知上述非线性方程比传统的线性方程更精确。本文的研究为今后斜拉索的非线性分析及其振动控制奠定了一定的理论基础。     

环境温度对钢管混凝土拱桥吊杆振动影响及张力测定研究

为了提高实际工程中吊杆张力的测试精度,基于Euler-Bernoulli梁理论,考虑外界环境温度变化以及吊杆预应力作用对吊杆振动的影响,建立了变温时吊杆自由振动运动方程,并根据长吊杆边界条件,给出了吊杆张力与温度变化、横向振动频率关系式,分析了吊杆热过屈曲温升条件。采用数值模拟方法与工程实例进行了验证。计算结果显示,环境温度相同时,张力增大吊杆同阶振动频率增大;当张力相同时,环境温度升高,吊杆同阶振动频率降低。对于季节温差较大的地区,吊杆张力测试时环境温度影响不可忽略。考虑温度影响时,关系式计算精度较高,更接近真实值,且方程为显式,实用性强。     

地基弹性参数对于长型大截面地下结构横向自由振动的影响

自由振动分析是地下结构地震动力响应分析的基础。本文利用笔者先前得到的长型地下结构的自由振动方程,研究了地基弹性参数对地下结构自由振动的影响。由分析可以看出,随着地基弹性参数值的增加,结构中波速值总的趋势是增加,但是温克尔地基参数对结构中波速的影响远大于第二地基参数的影响;地下结构振动频率总的趋势是随着温克尔地基参数k和第二地基参数gP值的增加而增加;与地基参数对地下结构中波的传播速度的影响不同,k和gP对地下结构振动频率的影响是同阶的,因此不能忽略gP对地下结构自由振动的影响。     

基于土与结构相互作用的隧道结构振动特性的理论研究

考虑到地铁隧道结构与其周围土层的相互作用,本文建立一种新的隧道结构振动特性的理论分析方法。首先,基于考虑横向剪切变形的中厚壳理论,建立了隧道结构的振动方程,其次,基于均匀、各向同性、线弹性介质的纳维波动理论,建立了隧道周围土体的运动方程,在此基础上,利用波传播方法,通过界面连续条件建立了基于土与结构动力相互作用的隧道结构振动控制方程,利用其频散特征方程对隧道结构的振动特性进行了分析,并与基于薄壳理论、有限元理论的相应结果进行了对比,验证了方程的有效性。     

端承桩在分层地基中的横向地震反应分析

本文对分层弹性地基中端承桩基础按Ｗｉｎｋｌｅｒ（温克尔）地基土模型，通过特性分析，建立了合理的力学模型，经过动力分析，给出了端承桩基础横向自由振动特性及在横向动力载荷与地震载荷作用下强迫反应的解析解。文中的解析公式为分层弹性地基中端承桩基础在横向动力载荷与地震载荷作用下的动力反应分析，提供了一种新的解析方法。     

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。     

求解薄板频率特性的边界元法解析研究

根据弹性薄板理论和振动理论,运用边界元法(BEM)分析了薄板弯曲自由振动的频率特性,从薄板自由振动的微分方程式出发,采用动态基本解推导出其相应的边界积分方程式,计算中对边界积分方程进行缩减,应用频率扫描的方法研究薄板的动态特性,准确、有效地得到了其相应的固有频率、给出的数值算例证明了本文的方法简单、可行,且具有良好的解析计算精度。     

高层建筑自由振动的计算

本文研究框架、剪力墙及框架-剪力墙结构自由振动的近似计算方法。对于剪力墙及框架-剪力墙结构,同时考虑了弯曲变形和剪切变形的影响,导出的公式简便适用。文中给出了框架、剪力墙及框架-剪力墙结构自振周期的实测结果及统计分析,还给出了两个实例说明剪切变形的具体影响,并与实测结果作了比较。     

框架塔自振频率的数值解法

框架和塔连接后可简化为一个弹性支承的系统,利用弹性连续体分析法求解振动方程,推导出了计算框架塔自振频率的理论公式。试验结果表明:本模型的计算值与试验值吻合良好,可以为工程实践中的应用提供理论依据。     

变截面框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构考虑楼板变形时的振动计算

本文用沿高度方向分段连续化的方法,对沿高度方向为阶形变截面、在平面内布置复杂、需要部分考虑楼板变形的框架-剪力墙-薄壁筒结构,建立了其水平振动的弯扭耦连振动方程组。用常微分方程求解器(COLSYS)求解其自振频率及相应的振型,为复杂结构提供一种可用于设计的动力计算简化方法。     

底层框架砌体建筑隔震控制研究

基于系统的振动微分方程，计算分析了底层框架砖砌体结构滑动隔震的有效性。结果表明，基底隔震控制使上部结构的最大振动响应尤其是底层框架的层间位移显著降低。     

Rayleigh 阻尼作用下斜拉桥扭转振动

在侧向风力或侧向水平地源力作用下,斜拉桥容易发生扭转振动。本文采用非线性Rayleigh阴尼,它能反映在低速振动时有激发而加速振动,至一定高速后又衰减的完整振动过程。对非线性的统辖方程及定解条件,先使之无量纲化,再按非线性项的系数这个小参数展开未知函数,得到线性化的各级近似方程。把待求函数展成梁轴坐标的Fourier级数,其系数为待定的时间函数,应用Fourier级数的正交性,得到求解未知时间函数的二阶常微分方程,完全类似单自由度质点在线性粘滞性阻尼作用下的统辖方程,其解为已知。