导管架式海洋平台模型结构磁流变阻尼隔震数值分析

对渤海JZ20-2MUQ导管架式海洋平台1：10比例模型结构进行数值分析．首先，对模型结构进行了参数影响分析，确定了隔震橡胶垫的基本参数；然后，根据阻尼器性能试验结果，确定了磁流变阻尼器的基本设计参数；最后，采用多种地震作用对模型结构进行了时程分析．结果表明：磁流变阻尼隔震控制方案有效地减少了导管架结构的振动、甲板层的加速度和隔震层的层间变形．为模型结构的试验研究提供了合理的设计参数，并验证了方案的可行性．     

Maxwell阻尼耗能隔震结构平稳响应分析

为分析设置Maxwell耗能阻尼器的隔震结构的减震效果,对Maxwell阻尼耗能隔震结构平稳响应分析问题进行了系统研究。首先建立Maxwell阻尼耗能隔震结构运动方程;然后将上部结构按第一振型展开,再将结构运动方程转化为一阶状态方程组,用复模态法获得了结构在平稳白噪声地震激励作用下,隔震层相对于地面位移、速度响应方差和上部结构相对于隔震层位移、速度响应方差以及阻尼器响应方差精确解析解,并通过一算例验证了设置Maxwell耗能阻尼器的隔震结构的减震效果更好。     

大型减隔震桥梁结构分析方法

采取减隔震措施满足大型桥梁结构抗震要求的设计方法近年来得到了普遍的认同,对大型减隔震桥梁减隔震设计分析中涉及到的关键问题进行了探讨,在阐述国内外桥梁减隔震设计研究现状的基础上,总结了作者近年来的工作成果,提出了解决方案及原则建议.作为结构地震反应激励源的地震动输入,应能同时具有工程场地针对性和反映大型桥梁结构时、空效应的特殊性;建立合理可靠结构分析模型的难点是充分考虑模型的非线性,结构阻尼比、桩-土共同工作以及连接构件的模拟方法也是建模过程中必须重视的内容;选择求解减隔震结构地震反应的力学分析方法的前提是能准确描述结构非线性反应过程,但同时也应能兼顾到高效、快捷.     

基于Rayleigh阻尼模型的层间隔震结构上下部选择

建立了层间隔震结构的多质点系简化模型及结构动力方程,采用Newmark时程分析法,利用MTALAB对层间隔震结构上下部结构采用Rayleigh阻尼模型时的不同参数取值方法进行研究.结果表明：采用不同振型阻尼比时,层间变形差异较小,但加速度响应特别是下部结构的加速度响应差异较大,取振型阻尼比ξ数值为1%时计算偏于安全;采用不同振型频率时,第2阶和第3阶2种情况的层间变形和加速度响应差别较小,取第3阶的情况下地震响应要大于取第2阶的情况,在实际工程中按第3阶取值时计算偏于安全;采用刚度相关型和Rayleigh型2种情况的层间变形和加速度响应差别较小,采用质量相关型加速度地震响应较大,在实际工程中采用质量相关型计算时偏于安全.     

高层隔震结构等效模型研究

为研究高层隔震结构的动力性能,尝试用隔震层上部子结构前两阶频率和前两阶振型与悬臂等截面直杆剪切相似且考虑上部结构总质量不变的准则推导高层隔震结构3质点等效模型.所推导的上部子结构2质点模型和全结构3质点模型较好地考虑了高阶振型的影响,分别较好地等效了剪切型高层抗震结构和隔震结构,同时发现高层隔震结构的振型质量参与系数无...     

非经典阻尼隔震结构近似实空间解耦分析

提出了可应用于中低层和多高层隔震结构的近似实空间解耦方法.利用强迫解耦法、Kelly法和近似实空间解耦法对具有非经典阻尼特性的隔震结构进行了对比分析,并将结构位移响应用具有明确物理与工程意义的系列二阶标准振子位移响应与速度响应线性组合来表示.通过理论分析和算例求解可知:近似实空间解耦法具有很强的优越性和很高的计算精度,结构隔震层和顶层的位移响应最大误差仅为0.361%和1.444%,可推广应用于隔震结构的动力响应分析.     

多自由度电流变阻尼隔震结构的数值分析

采用电流变智能隔震装置对多自由度结构进行了基础隔震控制.给出了电流变智能隔震装置的基本构造,提出了隔震装置的恢复力模型.根据摩擦结构运动机理,分析了隔震结构的动力特性,给出了隔震结构各阶段的运动方程及其判别准则,编制了结构非线性动力分析程序.对多自由度隔震结构进行了动力时程分析,分别采用3种恢复力模型的隔震装置对结构进行控制.结果表明,采用电流变智能隔震装置对结构进行控制可以有效地限制隔震层的位移.此外,拟限位型隔震装置还可以有效降低结构加速度,拟摩擦装置对结构加速度有所增加.     

用拉普拉斯变换方法求解非比例阻尼隔震结构

将基础隔震结构用双自由度振动体系模拟,在建立振动运动方程时考虑振动系统非比例阻尼效应,用小参数展开法导出了体系动力特性的近似解析解．用拉普拉斯变换方法获得该种隔震结构地震时域响应的积分解,并在数值算例中分析了等代体系动力特性及地震响应计算结果的精度．     

桥梁隔震设计探讨

为了促进桥梁设计环节的优化,我们要进行隔震设计系统的应用,促进其内部各个环节的有效系协调。以稳定我国的城市交通系统有效发展,实现其桥梁的有效应用,稳定城市经济的发展。随着市场经济体制的日益深化,社会对于桥梁工程的抗震性能有了更高的要求,为了满足实际工作的需要,我们需要进行桥梁设计工程中的隔震设计环节的优化。     

基础隔震结构连续化模型研究

根据建筑的变形特征,基于连续化分析方法将规则基础隔震结构的上部结构等效为悬臂Timoshenko梁进行分析.根据铁木辛柯梁理论建立基础隔震连续化模型运动方程,求解隔震悬臂梁的周期和振型,推导连续化模型的正交条件,利用振型叠加方法求解结构的地震响应.连续模型基本动力参数分别采用粒子群优化算法和差分进化法进行计算,优化目标取上部结构前两阶周期等效.分析表明,粒子群算法、差分进化法的前期收敛速度较快;到优化迭代中期,粒子群算法收敛速度比差分进化算法快;在优化迭代后期,粒子群算法和差分进化算法优化结果相近.最后,对工程算例的有限元模型和连续化模型进行动力特性及地震作用分析,结果表明,两种模型位移时程、加速度时程、峰值位移、峰值加速度的分布规律基本一致.基于Timoshenko梁理论建立的连续化模型适用于多层和高层基础隔震结构分析.采用连续化模型进行分析计算精度高、算法简洁、便于参数分析及地震响应预测.     

参数不确知桥梁结构计算模型的研究

针对某些图纸缺失、外部装饰和连接区域特别处理等因素导致的约束条件难以确定的桥梁结构,提出以多种计算模型对结构进行模拟计算分析的方法,同时根据实测结果与各计算模型计算结果的比较,从中确定该桥梁结构的计算模型.实例分析表明,多种计算模型分析方法对该类桥梁结构分析起到较好的效果.     

公路梁桥高阻尼橡胶支座优化配置研究

减隔震设计是较为有效的抗震措施,高阻尼橡胶支座(HDR)亦因其较好的减隔震效果在公路梁桥中广泛应用。采用非线性时程分析法对软弱场地中配置不同减隔震支座的梁式桥进行地震响应分析,研究发现高阻尼橡胶支座的减隔震效果优于相同支承能力的板式橡胶支座。然而,无论是滑动式板式支座还是滑动式高阻尼橡胶支座均会导致相应桥墩处的支座位移过大,且各项地震响应与其他各墩差异较大,荷载在各墩间分配不均。通过改变边墩处高阻尼橡胶支座的刚度及类型,分析对比了支座的各项参数对桥梁结构地震响应的影响规律。研究发现全桥采用刚度相近的高阻尼橡胶支座时能够达到全桥各墩抗震性能的均衡、减小地震作用对桥梁结构及支座的破坏。     

基于静力荷载试验的连续箱梁桥结构有限元模型修正

建立了基于静力荷载试验的连续箱梁桥结构有限元模型修正方法.该方法主要包括实桥静力荷载试验、桥梁结构有限元建模、有限元模型参数修正等步骤.利用该方法对某高速公路五跨预应力连续箱梁桥进行有限元模型修正,得到了与桥梁实际静力荷载试验实测响应一致的桥梁结构静力有限元模型.经过修正的桥梁结构有限元模型(参数)是桥梁结构性能评价等结构分析工作的基础.     

桥梁结构的优化设计

评述了桥梁结构的优化设计研究现状,得出一些有益的结论并指出这一领域目前研究的不足;引入全寿命优化设计的概念,对这一领域进行展望,指出了这一领域的发展方向。     

阻尼吊桥波方程的多重周期解

目的研究阻尼吊桥扭转波方程的多重周期解的存在性。方法采用Leray-Schauder度理论的方法。结论与结论证明了阻尼吊桥扭转波方程有多重周期解。     

带非局部弱阻尼项的耦合吊桥方程的全局吸引子

本文研究了带有非局部弱阻尼项的耦合吊桥方程解的长时间动力学行为.本文首先利用单调算子理论建立了解的适定性,获得了解半群{S(t)}_(t≥0)的耗散性,然后通过能量重建法验证了解半群{S(t)}t≥0的渐近光滑性,进而证明了带有非局部弱阻尼项的耦合吊桥方程全局吸引子的存在性.     

非阻塞性颗粒阻尼的离散元法

提出了一种研究颗粒阻尼减振特性的离散元算法,建立了离散元法(DEM)数学模型.通过分析颗粒间以及颗粒与容器壁间的相互作用规律,能较准确地预测颗粒阻尼的减振特性.与实验结果进行了比较.验证了该离散元数学模型的正确性.利用离散元数学模型来研究颗粒阻尼结构属性的改变对其阻尼减振特性的影响,结果表明,质量比和材料密度都对颗粒阻尼的减振特性有影响.     

工程结构的SMA超弹性阻尼研究

分析了形状记忆合金(SMA)超弹性阻尼减振技术的机理，介绍了国外对于形状记忆合金超弹性阻尼的研究成果．通过试验研究了温度、加载频率、循环次数及预变形等因素对国产NiTi合金丝的超弹性阻尼的影响．研究结果表明：①形状记忆合金的超弹性温度区间在50℃左右，阻尼性能对温度的敏感性较小；②加载频率对形状记忆合金的超弹性阻尼有一定影响，但在工程结构常用的频率范围内基本保持稳定；③循环次数在一定程度上影响形状记忆合金的超弹性行为，但在数个循环周期以后，基本趋于稳定；④通过施加预应变，形状记忆合金的超弹性阻尼性能大为改善．因此利用SMA的超弹性阻尼特性可以研制出性能良好的耗能减振装置，有效地改善和提高土木工程结构的性能．     

主动约束层阻尼结构的振动控制

基于弹性、粘弹性和压电材料的本构关系,利用Hamilton原理,推导了主动约束层阻尼板的有限元动力学模型。结合压电材料的机电耦合特性,采用自感电压的位移和速度反馈,对主动约束层阻尼板进行了闭环振动控制,研究了不同控制增益条件下,主动约束层阻尼板的动态特性。研究结果表明:采用自感电压的比例、微分反馈控制,能有效控制约束层阻尼板的振动,增大振动能量耗散,尤其对频率共振峰有明显抑制作用。由于该方法结构简单,容易实现,有很好的工程应用前景。