某首层柱顶隔震结构动力特性测试研究

为了达到隔震设计的目的并检验隔震层的工作性能,测试分析了采用首层柱顶隔震技术的某五层框架结构在环境激励和初位移条件下的动力特性,得到了结构的前3阶自振特性如自振频率、振型和阻尼比;分析了初位移条件下隔震层的自由衰减曲线和滞回性能.结果表明:环境激励条件下,隔震结构与非隔震结构动力特性相近,隔震结构在正常使用状态下具有足...     

局部双层网壳结构的自振特性分析

局部双层网壳结构是空间结构中常见的结构形式,自振特性分析有助于进一步分析结构在地震作用下的响应特性。ANSYS和FEAP有限元分析方法对结构分别进行了计算,得出了结构的基频和振型,通过对两者的比较和分析,了解了局部双层网壳结构的自振特性。     

北方某大跨钢管混凝土拱桥动力特性分析

针对北方某钢管混凝土拱桥东拱肋拱顶合拢高度比设计标高(35.017m)低0.30m,西拱肋拱顶合拢高度比设计标高低0.44m的问题,采用ANSYS软件对其建立空间有限元计算分析模型,并用子空间迭代法对结构进行了模态分析,得到了结构的自振频率和振型.由计算结果可知:该拱桥横向刚度小于纵向刚度,结构横向可能成为薄弱环节;结构的振型多次出现局部振动的特征,表明拱肋和桥面连接较弱.计算结果对该拱桥的检测、维修、改造具有重要价值.     

滑动隔震结构的非线性动力可靠性分析

利用等效非线性系统法得到了滑移隔震结构在高斯白噪声作用下位移与速度响应联合概率密度函数的解析式,并在此基础上进行了滑移体系的动力可靠性分析.     

隔震结构中非经典阻尼影响及最佳阻尼比分析

本文采用双自由度非比例阻尼振动模型描述基础隔震体系,用拉普拉斯变换方法获得其地震时域响应的近似解析解,借助于应谱理论分析了非比例阻尼对隔震体系中的上部结构层间最大剪力及隔震层最大位移等响应值的影响,探寻了隔震系统最佳阻尼比的取值范围。     

三跨空冷支架结构体系动力特性测试研究

空冷支架结构体型独特,属典型的上刚下柔型结构,且质量80%集中在上部,抗震及抗风计算非常重要,虽然结构物的固有频率及振型可以通过结构动力学的原理计算得到,由于实际结构受组成材料、周围结构等因素影响,经过简化的计算简图与实际结构总有一定的差异,因而计算值与实际值一般有较大的误差.文中对神木的三跨结构采用脉动法进行现场测试,得到结构实际的动力特性数据,包括结构的自振频率、振型等,并和计算数据进行对比,提出了在抗震设计中应注意的问题.     

钢结构房屋动力特性脉动法测试研究

对上海地区的10幢钢结构建筑进行脉动法测试并采集数据,得到广义钢结构房屋的动力特性。选取其中1栋典型建筑通过多次测试和数值模拟分别验证测试的稳定性和准确性。通过分析处理测试数据建立钢结构建筑一阶周期与结构层数或高度的线性关系式,并归纳总结了等效阻尼比的测试结果,为验证结构动力特性理论计算结果、钢结构建筑减震隔震设计以及鉴定、加固改造、损伤识别提供依据。     

立式储罐基础隔震动力反应特性分析

本文基于文献[1]建立的立式储罐基础隔震体系，针对阻尼，波高，隔震震频率等因素，进行了分析和研究，给出了工程设计所需的隔震频率、阻尼比并分析了隔震周期对波高控制的影响。     

汶川地震后某住宅小区的结构脉动测试

目前的国家标准乃至学术文献,建筑物震后的安全鉴定都是以专业人员的经验为基础的,不能做到快速客观.我们在文献[2]中建议通过对比结构震前与震后的基频进行初步判断,并通过若干小震和脉动的现场实验研究说明了方法的技术可能性与现场可操作性.本文追加了成都市武侯区某住宅小区在汶川地震中的轻微震害案例,具体展示了文献[2]方法揭示建筑结构“不可见”震害的能力.     

平转耦联隔震结构的动力特性及地震作用效应计算分析

建立了平转耦联隔震结构地震作用效应的计算方法，并在此基础上对结构的动力性能及隔震效果作出了比较和分析。     

基于复阻尼理论的混合结构Rayleigh阻尼模型

混合结构的阻尼矩阵不满足经典阻尼条件,导致传统的模态叠加法无法适用。复阻尼理论无法适用于时域计算,其自由振动响应中存在发散现象。针对混合结构的阻尼矩阵非比例性和复阻尼理论的时域发散性,基于频域等效原则构建了求解Rayleigh阻尼系数的数学优化模型,进而得到与复阻尼理论等效的Rayleigh阻尼运动方程。算例分析表明:依据位移时程响应和结构等效阻尼比可证明Rayleigh阻尼运动方程的正确性。基于本文研究成果,等效复阻尼理论的混合结构Rayleigh阻尼运动方程可直接采用模态叠加法,结合其确定的结构等效阻尼比,为混合结构的振型分解反应谱法提供理论依据。     

长周期地脉动观测在西安地区地下构造调查中的应用

通过对西安两个区域(西安交通大学校园、市区东西与南北轴线)进行长周期地脉动观测、数据采集与分析,得到西安地区地下构造固有频率特性,进而推断出观测区地下软土层厚度分布趋势。经过对数据进行Nakamura法处理可以清晰看出:地基土层起着滤波器作用,有选择地滤掉某些成分,放大了某些频谱成分,使谱型局部受到改造;不同场地土质对地脉动的响应具有频率依赖性以及频率选择效应。同时探明观测区长周期地脉动的空间变化规律,了解了沉积层厚度以及横向变化规律,可为西安地区工程抗震提供参考依据。     

Vibration characteristics of rigid body placed on sand ground

This study aims to investigate experimentally the vibration properties of rigid body placed on sand ground surface. The rigid body models with circular or rectangular base with variable mass, inertial moment and base sizes, were prepared, and the vibration behavior was observed in some series of free vibration tests and forced vibration tests. The observed behavior was analyzed and the vibration mode, vibration period and damping ratio were examined. It was found that the natural vibration period depends not only on the mechanical properties of rigid body and ground, but also on the magnitude of vibration amplitude. This suggested the notable effect of nonlinear strain dependent stiffness of ground material. A physical model with distributed spring–dashpot element was used to model the interactive mechanical behavior between rigid body and ground. The stiffness of the spring–dashpot element was evaluated through the modal analysis of the observed vibration behaviors. The effects of base shape, base size and base pressure on the stiffness of spring–dashpot element are discussed. The spring–dashpot model was verified with the behavior observed in forced vibration tests.     

高温气冷堆核电厂建筑结构采用不同有限元模型的模态分析对比研究

建立有限元模型是核电厂建筑结构模态分析的重要前提。本文以某高温气冷堆核电厂建筑结构为原型,在分析方法相同的前提下,建立2种不同模型（Solid模型和Shell模型）,并对这2种模型进行模态分析。重点分析、对比2种模型的自振频率和振型图,计算分析表明：Solid模型与Shell模型相比,计算得到的结构自振频率值较高,但两者的差异很小,前30阶自振频率相对误差小于3.4%;2种模型的计算结构振型基本一致。研究结果可为核电厂抗震性能分析和设计提供参考。     

罕遇地震下的屈曲约束支撑框架结构的动力响应研究

为分析支撑布置方式、刚度比、结构总层数等因素在罕遇地震下对屈曲约束支撑框架结构动力响应的影响,借助有限元分析软件SAP2000,分别对6层、12层、18层屈曲约束支撑框架结构模型进行了罕遇地震下的时程分析,详细研究了多高层结构体系的层间位移角、底层剪力、支撑内力等随支撑布置方式、刚度比、结构总层数等因素变化的规律。分析表明,倒V较单斜布置更能有效降低底层剪力、增大支撑轴力、降低层间位移角,从而降低结构的地震响应,更有利于结构消能减震;随着结构总层数的增大,支撑的屈服层数呈现出增多的趋势;刚度比七为2—4时,能使较多层数的屈曲约束支撑参与到消能减震的过程之中,较好地实现抗震设防目标。     

Full-scale experimental modal analysis of an arch dam: The first experience in Iran

Forced vibration field tests and finite-element studies were conducted on the Shahid Rajaee concrete arch dam in Northern Iran to determine the dynamic properties of the dam–reservoir–foundation system. The first forced vibration tests on the dam were performed with two different types of exciter units, with a limited maximum force, bolted on the dam crest for alternative in-phase and out-of-phase sequencing. Because of an insufficient number of recording sensors, two arrangements of sensors were used to cover sufficient points on the dam crest and one gallery during tests. Two kinds of vibration tests, on–off and frequency sweeping, were carried out on the dam. The primary natural frequencies of the coupled system for both symmetric and anti-symmetric vibration modes were approximated during on–off tests in two types of sequencing of exciters, in phase and out-of-phase, with a maximum frequency of 14 Hz. The principal forced vibration tests were performed at precise resonant frequencies based on the results of the on–off tests in which sweeping around the approximated frequencies at 0.1 Hz increments was performed. Baseline correction and suitable bandpass filtering were applied to the test records and then signal processing was carried out to compute the auto power, cross power and coherence spectra. Nine middle modes of vibration of the coupled system and corresponding damping ratios were estimated. The empirical results are compared against the results from calibrated finite-element modeling of the system using former ambient vibration tests, considering the dam–reservoir–foundation interaction effects. Good agreement is obtained between experimental and numerical results for eight middle modes of the dam–reservoir–foundation system.     

成都平原粘性土动力学参数统计分析

成都平原地震构造环境主要受近场中强地震和外围大地震的影响。成都平原内的第四系分布广泛,主要为河流相的砂卵石层夹粘土、粉土层。这种地层在土层地震反应计算时往往会产生一个峰值,具有显著的放大作用。本文共收集了107组土动力学参数的实验资料,统计分析了粉质粘土和粘土两种粘性土的实测土动力学参数,给出了它们在不同深度的动剪切模量比和阻尼比的统计值。然后,选取1个典型钻孔,建立了土层地震反应分析模型,分别运用本文"统计值"、"十五结果"、"规范值"、"推荐值"进行地震土层反应计算,从反应谱形状、地表峰值加速度和反应谱特征周期等方面,验证了本文"统计值"的适用性和针对性,结果表明在盆地内使用"规范值"和"推荐值"时应谨慎,不然可能会对工程的抗震设防产生不利的影响。本文的"统计值"比"规范值"和"推荐值"更适用于成都平原地区,对各类工程建设的场地地震安全性评价具有一定的借鉴和参考价值。     

近场地震作用下不规则层间隔震结构的动力响应分析

层间隔震结构作为一种新型的隔震形式,不仅可以降低上部结构的动力响应,还可以弥补基础隔震结构的不足.现有研究多集中在远场地震作用下的规则层间隔震结构.本文利用通用结构分析与设计软件SAP2000分别模拟了一幢8层带裙房钢筋混凝土框架层间隔震结构、基础隔震结构和抗震结构,分析并对比了三种结构在近场地震作用下动力响应特征.结果表明在近场条件下三种结构顶层均出现不同程度的鞭梢效应;相比抗震结构两种隔震结构具有很好的减震效果,而且基础隔震结构的减震效果好于层间隔震结构;由于结构刚度突变的部位剪力较大,所以应对其裙楼顶部予以加强.     

固结时间对软土动力特性影响的试验研究

固结试验是研究软土动力特性的重要环节,固结时间是影响软土动力特征参数的重要因素。围绕岩土工程及科研工作中对动三轴试验中固结时间影响规律的认识较为模糊的问题,拟对天津滨海软土开展动三轴平行试验,分别采用8h、12h、24h、48h进行固结,针对软土的最大动剪切模量Gmax、最大阻尼比λmax及动剪切模量比Gd/Gmax和阻尼比λ随动剪切应变γd的变化规律,分析固结时间对软土动力特性参数的影响。试验结果表明：Gmax、λmax、Gd/Gmax-γd曲线、λ-γd曲线受固结时间的影响较为显著。Gd/Gmax-γd曲线随着固结时间的增加而减小。阻尼比试验结果表明动剪切应变存在明显的分界点,分界点以下,中长期固结时间所得阻尼比较大,而分界点以上,短期固结时间所得阻尼比较大。     

钢筋混凝土矩形贮液结构的液-固耦合动力分析

由于液体的影响,贮液结构在地震作用下的动力响应与一般结构不同.本文采用通用有限元软件ADINA,考虑混凝土材料中钢筋的作用,探讨贮存液体表面重力波、壁板刚度、结构尺寸对系统液固耦合动力响应的影响,以及单向、双向和三向地震耦联作用下的液固耦合动力响应.结果为钢筋混凝土矩形贮液结构的液固耦舍研究提供了理论依据.