弯剪型模型下弹性贮液结构的自振特性分析

贮液结构主要用于工业企业贮存清水、污水、石油和化学液体等。为了计算这类结构的地震响应,首先必须知道结构的自振频率和相应的振型。因此,针对无液贮液结构,考虑弯曲变形和剪切变形,推导了振型和频率方程。为方便工程应用,利用MATLAB软件,得到了前三阶振型的计算图表,并对不同高度不同变形理论的自振特性进行了分析。通过数值算例表明了文中结论的正确性,从而为这类结构的自振和地震响应分析奠定了基础。     

LNG储罐外墙模态分析

以某大型LNG(液化天然气)储罐结构为例,考虑到贮液条件下储罐与液体的相互作用与影响,即液体与结构的耦合问题,采用有限元方法对储罐结构进行了模态分析.结果表明:空罐,前三阶频率为6.376、6.376、6.468Hz,内罐贮液,前三阶频率0.102、0.102、0.137 Hz,内罐泄漏后,前三阶频率0.093、0.093、0.136 Hz,内罐贮液与内罐泄漏后储罐外罐的频率相差不大,但比空罐时的频率降低很多.说明了液体对储罐系统自振特性的影响是很大的,相当于储罐内部增加了液体的约束.     

贮液回转壳水弹性结构在任意荷载(或地震波)作用下的动力反应与地震反应

目前,国内外在贮液罐水弹性动力计算上虽有不少研究成果,但多半是停留在自振特性的研究上和壳壁呈刚性的假定上。作者在以前论文中,曾对贮液回转壳按反应谱理论进行了抗震分析。本文是它的继续。由于反应谱谱值只能提供一个最大值,所以它不能反映结构随时间变化这个重要因素,这是反应谱理论当前存在的主要问题。本文决定利用前已算出的水弹性结构自振频率和振型,按振型迭加方法来算任意地面运动时程曲线下水弹性结构地震反应。本文编制的计算程序可以在国产TQ-16机、709和719等机器上,进行大型贮液罐的振震计算与研究。 之后对水电部东北勘…     

考虑支撑加固的框架结构远场长周期地震响应分析

为了研究不同地震作用下、不同自振周期以及支撑加固下结构的地震反应变化规律,选取3条常规地震动和3条远场类谐和长周期地震动,先对其进行反应谱特性分析,然后通过希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform)得到各条地震动的Hilbert能量谱,进而得到Hilbert能量谱用于比较分析不同地震动的能量特性。在此基础上,使用SAP2000建立3层和20层框架结构及其支撑加固结构的有限元模型并对其进行地震动作用下的弹性时程分析。结果表明:长自振周期的结构在远场长周期地震动作用下的地震响应远远大于常规地震动作用下结果,并且长自振周期结构的地震反应相比短自振周期结构更为明显;支撑加固对短自振周期结构的加固效果非常显著,而对长自振周期结构的加固效果不明显,且使得结构最大层间位移角所在楼层上移,引起结构中上部楼层存在安全隐患。     

LaNi_5-H_n中晶格气体相变的x-射线衍射研究

贮氢金属LaNi_5的吸放氢等温曲线早已被人用排气法测定。近年来,国外有人用射线研究贵金属贮氢材料的释氢过程。本文用X射线衍射实验方法研究LaNi_5吸氢放氢的全过程,并用以描述晶格气体(氢原子)从类气的α相变化到类气类液的(α β)混合相的     

基于SPH方法的液体晃动数值模拟

采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法模拟研究贮液容器中带有自由表面的液体晃动问题.应用密度对比法捕捉自由表面粒子,并采用边界排斥力法与镜像粒子相结合的方法处理固体边界.计算了贮液容器中粘性流体的自由晃动以及外部激励下的一阶模态晃动,得到了自由液面的波动和监测断面上的压强分布.将计算结果与理论值以及前人的实验数据对比表明,光滑粒子动力学方法作为一种无网格法,能较好地模拟带有自由液面的液体晃动问题.     

密肋壁板结构自振周期分析

由于密肋墙板是影响结构自振周期的主要因素,根据密肋壁板结构特点,提出密肋壁板轻框结构的等效计算方法,建立了三维薄壁杆元空间计算模型。将框架结构和密肋壁板结构进行自振周期分析及对比。分析结构表明密肋壁板轻框结构经二次等效为混凝土剪力墙的计算模型是一种可行、简便的计算模型,相对于框架而言减小了自振周期,使侧向刚度得到了提高。     

考虑基岩影响的场地自振特性

建筑物与工程场地之间发生共振效应,是产生震害的一个主要原因。为了使建筑物避免与场地发生共振,开展工程场地自振特性的研究是非常必要的。但是,目前对场地自振特性研究普遍将下卧层基岩视为绝对刚性体,忽略场地土体与其下卧基岩之间的相互作用,这一假设与实际情况并不相符。为此,本文提出一种可以考虑基岩影响的计算场地自振周期方法。该方法假定场地基岩为无限大半空间弹性体,将不同周期简谐波作为从基岩入射至土层中的地震波,应用界面子波方法计算地面地震反应,根据最大反应值与谐波周期组成的反应谱确定场地自振周期。为了区别于地震工程中单自由度体系的地震反应谱法,本文称此计算方法为谐波激励谱法。应用此方法计算了某工程场地的自振周期,所得计算结果与文献资料非常吻合,据此验证了此方法的正确性。在此基础上,通过改变基岩波阻抗参数,计算得到考虑基岩影响的场地自振周期,研究了基岩对场地自振特性的影响。研究表明,尽管基岩变形性质不会影响场地自振周期的取值,但是却增大了其影响范围,对设计建筑物避让场地自振周期带来不利的影响。     

外挂混凝土墙板对钢框架结构自振周期的影响

外挂混凝土墙板是装配式钢结构建筑、甚至普通钢框架结构建筑的主要围护墙体材料,对结构自振周期的影响不容忽视.在对各国规范中钢框架结构基本自振周期计算方法进行归纳的基础上,基于已有的一栋带蒸压轻质加气混凝土墙板足尺钢框架结构模型试验数据和一栋带预制装配式混凝土墙板钢框架教学楼实测数据,分析了相关规范计算方法的适用性.结果表明,考虑墙体的经验公式对带外挂混凝土墙板钢框架结构自振周期的估计较为准确.基于40栋带外挂混凝土墙板钢框架结构自振周期实测数据,提出了带外挂混凝土墙板钢框架结构自振周期经验公式.公式以结构高度为自变量,基本自振周期为结构高度的幂函数,公式计算结果离散度较小,与实测结果吻合较好,可供设计人员参考.     

满足规范剪重比要求的高层结构基本自振周期研究

介绍了美国等国规范有关剪重比的规定,以及我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中最小剪重比提出的背景,对高层结构满足现行规范剪重比要求的结构自振周期进行了分析.根据现行抗震规范的要求将地震影响系数曲线分为两种情况,又将每种情况下的地震影响系数曲线分为5段,分析了每段的结构自振周期与楼层最小地震剪力系数值之间的关系,最后对结果进行合并,得到了满足规范要求的楼层最小地震剪力系数值的结构基本周期,根据结构的基本自振周期便可以判断该结构的剪重比是否能够满足规范剪重比的要求.通过工程实例对分析结果进行了验证.     

大跨度墙架防风网结构动力特性研究

以某港口煤堆场防风网工程中多种类型大跨度墙架防风网结构为原型,基于非线性有限元理论,运用有限元软件ANSYS建立空间有限元模型,利用模态分析研究大跨度墙架防风网结构的动力特性,计算出结构的自振周期及振型,并对基本自振周期数据进行数值拟合,得出此类结构的第1自振周期计算公式及简化估算公式,为此类及类似结构的合理设计参数取值提供了理论依据。     

《园筒型贮仓在地震作用下的有效贮料荷载》试验研究通过鉴定

一九八二年十月,我院邀请省科委、贵阳铝镁设计研究院、第七冶金建设公司建科所、国家建委四局科研所、贵州省建筑设计院等单位的工程师及土建系部分教师,对《园筒型贮仓在地震作用下的有效贮料荷载》的试验研究成果进行了鉴定。该项试验研究,系七九年贵阳铝镁设计研究院和沈阳铝镁设计研究院为参加编写《冶金工业厂房构筑物抗震设计施工规程》中有关园筒仓部份的内容而委托我院土建系进行园筒仓动力性能试验研究的。我们在试验过程中,发现所测园筒仓的自振频率与国内现行计算自振频率的公式所得结果出入甚大,且装料后的自振频率也不和空仓时     

垂直陀螺“TC—7”的模拟试验分析

本文讨论了“TC-7”在静基座上存在输出自振的机理,通过模拟试验说明了产生自振的原因是由于液体开关的惯性,陀螺内、外环上的干摩擦力矩及其相互交链的影响;从理论上导出了自振振幅α_m、周期T_0。的表达式;并用实验定性地验证了分析的正确性;指出了提高“TC-7”精度的途径。     

河谷形状与拱坝的自振特性

本文用有限元和统计理论对混凝土拱坝的自振特性按三种典型河谷(“V”形、梯形、抛物线形)进行了研究。结果表明:拱坝的固有周期不仅随坝高变化,而且因河谷而异,但与坝高均成直线变化。文中给出三种河谷情况下自振周期与坝高的关系式;对应于固有周期的固有振型(顶拱径向)与坝的厚度高比n(n=坝底部最大厚度/坝高)密切有关。在“V”形河谷情况下,n>0.225呈“正对称”振型,反之为“反对称”振型;在梯形河谷情况下,n>0.25呈“正对称”振型,反之为“反对称”振型。     

随机波浪作用下的水中悬浮隧道力学模型实验

为了解随机不规则波作用下水中悬浮隧道(submerged floating tunnel,SFT)的力学特性,通过1∶80的物理模型实验,得到了2~6 cm波高下悬浮隧道管段断面压强分布和锚索张力的时间历程曲线。研究表明:(1)SFT断面压强大小随波高增大而增大,基于速度势的边界元法衍射理论估算得到的垂向波浪力较水平波浪力大2%~12%;(2)在随机不规则波作用下,悬浮隧道管段锚索张力时间历程曲线呈现出明显的随机性质。同时由于锚索的自振频率落入波浪的频率范围内,锚索的自振模态被激发,模型强迫振动周期约为8 s。     

分数阶在磁流变液性能研究中的应用

将分数阶微积分引入Maxwell粘弹性流体的本构方程中,建立修正的Maxwell模型以描述磁流变液.通过贮能模量和耗能模量曲线,研究磁流变液的阻尼特性.在不同的磁流变液体组成参数实验条件下,理论的贮能模量和耗能模量能够与实验结果很好拟合,且模型阶数有着明显变化.研究表明,分数阶的本构方程能够很好地描述磁流变液的阻尼特性,方程分数阶算子与磁流变液物质参数有关.     

考虑延性,自振周期的抗震结构多目标优化设计

利用抗震结构的多目标优化设计理论,同时考虑延性及结构自振周期,对钢筋混凝土结构造价最低和延性最好的两个目标函数进行优化设计,按照现行的《混凝土结构设计规范》及《建筑抗震设计规范》建立了数学模型;并根据ＧＢＪ１１－８９给出的４类场地的特征周期,计算了钢筋混凝土框架结构的算例。结果表明,在抗震结构优化设计中,同时考虑结构的延性和结构的自振周期有利于结构的抗震。     

水平荷载作用下空腹巨型框架受力性能研究

根据截面惯性矩相等的原则,推导了空腹巨型框架等效截面高度系数以及材料用量比。以12层巨型框架为例．对比计算了实腹结构与空腹结构的自振周期、振型及位移、内力,并探讨了刚域与次框架对结构受力性能的影响。结果表明．空腹巨型框架结构自振周期较小,抗侧移刚度提高,侧移较小,且抗侧移刚度、侧移与内力突变较小,有利于增加使用空间,节省材料：刚域使得结构自振周期减小,侧移减小,次框架的存在大幅度地减少了结构侧移。     

长链脂肪酸系列固-液相变动力学的研究

长链脂肪酸可作为有机固 -液相变贮热材料 .利用 Kissinger及 Ozawa两种非等温动力学模型 ,处理了几种具有偶数碳原子长链脂肪酸的 DSC实测曲线 ,计算了固 -液相变过程中的表观活化能和反应级数 .1　实验部分1 .1　仪器使用美国 PE公司的 DSC- 7型差示扫描量热仪 .以α- Al2 O3 作参比物 ,扫描速率分别为 3,5,7℃ /min,样品、参比物均在 2 .2 mg左右 ,采用密封铝坩锅 ,在空气气氛中进行测试 .1 .2　药品实验所用试剂为癸酸 ( CR) ,月桂酸 ( CR) ,棕榈酸 ( AR) .2　结果及处理2 .1　实验结果对试样癸酸、月桂酸、棕榈酸分别测得 φ=3…     

关于框架-剪力墙结构自振周期计算的讨论

推导了框架-剪力墙结构自振周期方程,利用两种计算模型,即框架-剪力墙的连续化协同工作计算模型和笔者建立的反映框架-剪力墙结构特点的有限元模型,对比计算结构自振周期系数。两种不同力学模型的计算结果十分吻合,得到相互印证。据此订正了被我国多种有关高层建筑结构设计的教科书、著作广泛引用的关于框架-剪力墙结构自振周期计算的一幅图表存在的问题。