郑州黄河大桥主桥自振特性分析

以京珠高速公路郑州黄河大桥主桥为研究对象，采用ANSYS有限元程序，建立了下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间力学计算模型，利用子空间迭代法计算了该桥梁结构的自振周期和振型，对桥梁的模态特性进行了分析，计算结果可为该桥的设计、施工以及使用阶段的健康检测和维护提供技术参数和依据。     

中承式钢筋混凝土拱桥自振特性分析

利用有限元通用软件ANSYS,对一中承式钢筋混凝土拱桥进行了结构自振特性的数值模拟分析,求出了自振频率、振型等动力参数,对其模态特征进行了描述,并通过变换拱桥的主要结构参数对比分析了它们对结构自振特性的影响.结果表明:自振频率随矢跨比的减小略有提高;横撑有助于增强拱肋的横向刚度,减小拱肋面外振动,提高抗风稳定性;各振型的自振频率值随拱肋刚度的提高近似成线性增大,可以通过改变拱肋刚度来调整其自振特性.研究结果可以为同类桥梁的抗震设计提供参考.     

大跨度斜拉立体桁架的自振特性分析

采用分块兰索斯法(BLOCK LANCZOS)计算了大跨度斜拉立体桁架的自振频率与振型,分析总结了该结构的自振特性的特点,探讨了跨度、塔高、塔柱的刚度、桁架高度、拉索的间距和拉索刚度以及屋面荷载等参数对结构自振频率的影响。计算表明,大跨度斜拉立体桁架结构体系频谱分布比较密集且具有较低的自振频率。文中得出的一些结论,对工程结构的设计与分析具有一定参考价值。     

筒仓结构的自振特性与地震反应分析

本文对筒仓结构进行了模型实验研究,在获得大量实验资料的基础上,将散料假定为连续土体,用半解析环元方法进行了分析研究。为了解决散料与仓壁的连接问题,本文建立了接触矩阵,引入了正确的连接条件,使计算结果有了良好的改善。理论分析结果与实验结果的良好吻合表明,本文的方法具有足够的精度。     

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。     

排架支承式渡槽结构自振特性的分析

本文对排架支承式渡槽结构的自振特性进行了分析、研究,得出了排架支承式渡槽结构自振特性的一些规律,为渡槽结构的抗风设计提供了参考依据。     

地震受损房屋结构自振特性测试

采用底部剪力法对结构进行抗震计算的重要一步就是确定结构的基本自振周期,抗震设计规范为此提供了自振周期计算和相应的折减方法。对于新建结构,规范经验公式是合理的,但对于地震受损结构,当需要进行抗震加固设计计算时,针对完好建筑结构给出的规范经验公式就不再适用。由于缺乏实测资料,无论是抗震鉴定标准还是加固技术规程,都没有给出可以参考的方法。作者在玉树地震后,利用环境脉动测试方法,对在玉树地震中受到破坏的20余栋不同结构类型的房屋建筑结构进行了现场测试,获得了这些受损房屋结构的实测基本自振特性,给出了对结构震害程度与结构自振周期变化之间关系的初步认识。为震损结构鉴定与加固设计提供了可参考数据,同时,实测结果也可为结构非线性分析方法的发展和结果的验证提供重要参考。     

工业厂房自振特性的研究

为了积累工业厂房的设备振动资料,给抗震设计提供数据,本文介绍了一座四层楼面粉加工厂房的设备振动及邻近自由地表脉动观测结果,并计算了结构的频率和振型。     

分层弹性地基场地土扭转地震反应分析

本文对场地土按分层弹性地基土建立了合理的力学模型，通过动力分析，给出了分层弹性地基场地土扭转自振特性及在扭转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的基场地土扭转地震反应分析提供了一种新的解析方法．     

预应力组合网架结构的自振特性分析及现场测试

本文采用子空间迭代法计算了预应力组合网架的自振频率与振型,分析总结了结构的自振特性及其影响因素,诸如索预应力、跨高比、边界条件、板和梁肋偏心、附加质量以及节点刚度的影响,并回归得出预应力组合网架基本周期简化计算公式。同时使用“脉动法”对天津一中新建活动中心楼层预应力组合网架进行了现场动力测试,结果表明预应力组合网架动力计算所采用的计算模型合理、计算分析结果可信,最后使用自由振动法及半功率点法得出了预应力组合网架结构的阻尼比,此值可作为钢与混凝土预应力组合网架结构的参考阻尼比。     

土遗址土动力特性

通过动三轴试验和数值计算,分析甘肃河西地区原状、重塑土遗址土的动模量、阻尼比、抗剪强度和土遗址在破坏地震作用下的动力响应。结果表明：弹性范围内,原状和重塑土遗址土动应力σ_d和动应变ε_d呈非线性关系且符合双曲线模型,动弹性模量E随ε_d的增大而减小,二者初始动弹性模量E₀和剪模比G/G₀差别很小,剪模比曲线基本重合;剪应变γ取值范围相同时,重塑土阻尼比λ随着γ的增大趋势高于原状土;相同实验条件下,原状土遗址土内聚力略高于重塑土。夯实加固法一定程度上恢复了土遗址强度,但当破坏地震来临时,其整体的抗震性能还有待加强     

考虑水作用的桥墩自振特性计算方法对比分析

地震作用下,深水中的桥墩在水流作用下动力特性会有很大的变化,《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)规定:在常水位以下的部分,对水深超过5m时,应计入地震动水压力对桥墩的影响。考虑水的作用,目前可以用于计算桥墩自振频率和周期的方法主要有解析法、数值分析法和规范中给出的公式法,文中对这3种方法做了简单的介绍,并通过对某连续钢构桥桥墩的周期和自振频率的计算,综合其他各个方面对这3种方法进行进一步对比分析。总结得出了这3种方法分别适用的范围:公式法可用于只需1阶频率、不用考虑地基土影响的圆形或圆端形桥墩;解析法则适用于结构形式简单,截面统一的桥墩;数值分析法可以用于所有形式的桥墩,灵活性强,但对建模能力要求较高。在此基础上对这3种方法的优缺点进行了分析,为考虑与水相互作用的桥墩自振特性计算方法的选择提供了参考依据。     

土-结构动力相互作用结构自振周期的研究

土与结构动力相互作用(简称SSI)存在于大多数的建筑物,在普通结构设计中,并没有考虑SSI,这和缺少一种简单有效的计算方法有关.通过调整结构的自振周期,可以很好地考虑SSI,实际情况是,一般的计算方法都偏于保守,计算结果与实测结果的误差离散性比较大.土是非线性很强的材料,结构振动过大,土容易进入非线性状态,使得计算变得复杂.找出由于土的非线性导致结构自振周期的增大的规律,对于实际工程很有意义.本文通过对刚性基础与土槽中柔性地基上的钢框架模型进行激振,分别测得上部结构在不同刚度以及不同激振加速度时的结构自振周期.并根据实验结果,拟合结构自振周期与激振加速度、上部结构与地基相对刚度比的关系.通过拟合后的公式对两个文献中的试验模型的自振周期进行计算,结果显示,本文拟合的公式能很好的考虑土的非线性,有效地减少简化模型计算与实测的差别.     

凯威特型索承网壳结构的自振特性及参数分析

索承网壳结构是由单层球面网壳和去掉上层索的张拉整体结构组成的一种跨越能力大、经济合理的新型杂交空间结构。选用梁元、杆元和索元的混合有限元模型，采用分块Lanczos法，对凯威特型索承网壳结构的自振特性及其影响因素进行了系统分析研究，并与单层网壳结构进行比较，得出了可用于工程实践的结论，对其抗震、抗风性能分析研究以及工程应用有参考价值。     

局部复杂场地条件对核电结构自振特性的影响分析

自振特征是核电厂结构动力分析首先应考虑的因素,它也是影响核电厂反应谱特征的关键因素之一。采用常规的自振特性分析方法(如Lanczos法等)只能以核电厂上部结构为模型进行计算求其固有频率,在复杂场地条件下,这样的计算结果通常与更符合实际的土-结构相互作用(SSI)模型计算结果存在较大差异。本文以SASSI用户手册中的典型压水堆核电厂土-结构动力相互作用模型为研究对象,采用时域显式有限元法结合透射人工边界方法及相应编写的三维显式有限元程序3DSSI,计算了同一上部结构,结合多工况局部复杂场地条件的核电厂SSI体系的单脉冲响应,并通过求传递函数幅值谱方法,获得各种工况下SSI体系的自振频率。依据计算结果,分别研究了核电厂上部结构、自由场及SSI体系的自振特征及其相互联系,并通过比较研究,讨论了局部复杂场地特性对核电厂SSI体系自振特性影响等问题,进而加深了对核电厂动力特征及动力安全区性的认知。     

张弦网壳结构的自振特性及地震响应分析

对安徽大学体育馆屋盖张弦网壳结构的动力特性进行了分析,采用时程分析法对改变矢跨比的张弦网壳结构进行水平、竖向地震作用分析。分析结果表明,张弦网壳结构的自振频率密集,结构的低阶整体振型以竖向振动为主,刚性网壳下布置索杆施加初始预应力可以提高结构竖向刚度并由此提高结构基频;结构空间刚度的变化决定结构在不同方向地震作用响应的特点。     

考虑剪力滞效应的曲线箱梁自振特性研究

通过假设曲线箱梁翼板纵向位移函数,分别建立了曲线箱梁形变势能和振动动能表达式。综合运用能量变分法和哈密顿原理推导出了曲线箱梁受弯、扭、剪力滞耦合作用的自由振动微分方程,由位移场函数对简支曲线箱梁一阶竖向弯曲频率进行了近似求解,获得了自振频率显示解。然后将理论计算值与ANSYS有限元数值解相比较,误差仅为0.37%,二者吻合良好,证明了理论公式推导的正确性。在此基础上重点研究了剪力滞效应对曲线箱梁自振频率的影响,分析结果表明:剪力滞效应削弱了弯梁的刚度,降低了结构的自振频率,剪力滞效应对弯梁刚度的削弱程度主要取决于宽跨比,当宽跨比由0.15增大到0.4的过程中,曲线箱梁刚度的削弱程度由2.05%增大到12.8%。实际工程中,对于多室箱梁和扁平箱梁,应充分考虑剪力滞效应对自振频率的不利影响。     

分层土-隧道相互作用体系地震响应分析

为研究地震作用下非均质场地各个土层放大效应以及分层土-隧道的地震响应,以大连某实际工程为背景,基于地震作用下隧道结构动力响应的理论,采用收敛约束法,通过ABAQUS构建分层土-隧道三维有限元模型,并结合振动台试验,验证模拟的准确性;将自由场与有隧道场地进行对比,并结合加速度和傅里叶曲线对模拟数据进行分析。结果表明：(1)土体性质和激励大小对地震波的传递有影响,随着场地由浅到深逐渐增加,峰值加速度逐渐放大,不同分层介质的主要频率和频谱形状发生明显变化;(2)隧道会放大远场的加速度响应,略微降低近场的动力响应;(3)软弱夹层的存在对地震动的放大作用也有明显影响,不同分层介质的不同特性导致土层刚度不同,从而影响地震作用下层状土-隧道的动力相互作用。