动力基础系统非线性本构关系的研究

采用理想集总参数计算体系,以三次幂多项式模型反映动力地基的非线性特性,将非线性幂函数作为循环荷载作用下系统位移-力关系的主干骨线,在此基础上按照Masing二倍法则,将骨线拓展为位移一力的滞回曲线,建立了动力基础双曲线滞回动力学模型。提出了非线性广义刚度函数的概念,建立了动力基础系统在不同振动形式下的非线性本构关系。     

用微分求积法分析不同支承条件下水下输流管道的动力特性与容许悬跨长度

考虑管道材料的非线性和管外流体的阻尼因素,得到水下管跨段的非线性运动方程,应用DQ法建立其模拟方程,采用数值模拟方法,对管跨段在理想支承和弹性支承条件下的固有频率特性进行仿真,重点探讨了内外流流速、管内压力、轴向力、Strouhal数、所输送介质的密度对管跨段的临界流速及容许悬跨长度的影响。结果表明,不同的支承条件对系统的动力特性影响很大,为此提出了用弹性支承来分析实际水下管跨段动力特性的方法。     

水下悬跨输流管道流致振动响应研究

水下输流管道是油气管输的重要组成部分,海床或河床受水流的冲蚀而出现管跨后在内外流的作用下引起振动,造成水下管道的动力破坏。为此,以水下管道悬跨段为研究对象,考虑内外流体与管道间的流固耦合作用,将管跨处理成等截面的直梁模型,两端入土端的约束等效为弹性支承,采用模态叠加法对其进行动态响应研究,通过算例分析了各种参数对涡激振动特性的影响,从计算结果看出,内外流流速、压力、轴向力、管跨结构参数对管跨的动态响应具有重要影响。本文分析方法对水下管跨的动态设计和可靠性分析评估具有参考价值。     

动力基础系统非线性力学模型

采用定参理想集总参数计算体系，以动力基础非线性动力学模型和非线性广义刚度函数的概念为基础，将动力基础模型从竖向非线性振动推广至水平非线性振动、扭转非线性振动以及水平-回转二自由度耦合非线性振动和竖向-水平-回转三自由度非线性耦合振动，建立了动力基础非线性动力学模型的一般表达式，为动力基础非线性设计提供了理论。     

液化土中输流管道的竖向地震响应研究

砂土液化是埋地管道遭受地震破坏的主要原因之一。液化土对管道产生上浮力,使管道发生上浮反应,它是随地震发生时间而变化的动态过程。将地震载荷作用下的液化区埋土管道模拟成两端弹性支承的直梁模型,考虑管-土间的相互作用和管内流体与管道之间的流固耦合作用,采用模态叠加法对液化区埋地管道进行地震响应的动态分析,探讨了管道和液化土参数对管道动态上浮反应的影响。通过数值仿真得到了管内流体的流速、流体压力、流体密度、管截面轴向力,管道黏弹系数、液化土容重和相对弹簧系数、地震加速度幅值等因素对管道上浮位移的影响情况。