基于现场动力特性测试的古城楼建筑模型修正方法研究——以南京鼓楼为例

为研究中国古城楼建筑准确的有限元建模方法,从而给该类型建筑遗产的结构计算提供理论依据,本文以南京鼓楼建筑为例,基于现场动力特性测试结果对该城楼建筑的有限元计算模型进行修正.首先建立了不考虑城台和围护墙结构效应的城楼建筑有限元计算模型,将数值计算结果与现场动力特性测试结果进行比较分析,从而提出考虑城台结构效应及考虑围护墙结构效应共3种有限元计算修正模型,通过对这3种修正模型计算结果与现场动力特性测试结果的比较分析,选择出适合该建筑结构分析的最优修正模型.研究结果表明:考虑城台后的修正模型自振频率略有下降,但均在1%以内,故利用固有频率对该类建筑进行模型修正时,可以不考虑城台的影响;在考虑围护墙结构效应的两种修正模型中,整体墙元模型计算结果与动力特性测试结果误差在2%以内,是较为精确的模型,而等效斜撑模型模拟的计算误差则在45%左右.研究结果可为同类型古城楼建筑的结构计算模型修正提供依据.     

栅控电子枪部件的模型修正方法

在进行结构动力分析时,建立具有尽量精确的动力特性如固有频率及固有振型的计算模型是十分重要的,计算模型的正确与否直接影响进一步动力分析(如瞬态动力响应、谐分析和谱分析)的计算结果.但是通过实验得到的固有频率及固有振型实测结果与有限元模型的计算结果通常都存在偏差,因而有必要在实测结果的基础上对有限元计算模型进行修正.以栅控电子枪部件为对象,讨论了结构系统模态分析中的模型修正的一些方法.并运用这些方法对栅控电子枪部件实施计算想的振型与固有频率及相应振型.     

基于结构模态的纵向采空区群爆破动力响应

构建纵向采空区群离散多自由度动力响应模型,提出基于结构模态的空区群爆破动力响应分析方法.针对某金矿工程实例,对该方法进行检验分析.结果表明:该方法计算结果可直观反映采空区群内部岩体的位移与速度响应规律,揭示岩体爆破动力响应特性,与数值模拟结果趋于一致;受内部阻尼作用,岩体作减幅振动,振幅逐渐衰减至0;在爆破荷载施加位置,岩体响应强度最大,随着与爆破作用点之间距离增大,响应强度呈减弱趋势.结构模态分析方法可大幅缩短计算时间、提高计算效率,为岩体的动力响应研究提供了一种新方法.     

多跨钢结构人行吊桥桥面板的等效模型研究

文章利用有限元分析软件ANSYS对多跨钢结构折形人行吊桥进行了等效模型的分析。根据与原结构模型动力特性尽可能保持一致的等效原则,在建立桥面板的等效模型时,应与原结构的抗弯刚度、转动惯量和线密度保持一致。对原结构与2种等效模型进行了模态分析和动力分析,计算结果表明,等效模型可以很好地模拟原结构的动力特性,并能大大减少计算工作量。     

三门峡发电厂600 MW机组烟气脱硫塔有限元分析

文章利用大型有限元分析软件ANSYS对烟气脱硫用吸收塔进行了抗震性能分析,包括有限元模型的建立、结构动力特性分析和利用时程分析方法计算地震作用下结构的变形和内力;结果表明,结构符合国家现行规范要求,计算方法和相关结论对于运用有限元软件计算超高层建筑有借鉴价值.     

裙房偏置超限筒中筒结构动力特性研究

本文中对一筒中筒结构考虑裙房与主体结构相联,建立空间有限元模型进行动力特性计算,通过对计算结果的分析,得到裙房偏置对结构动力特性的影响,给出了一些有益的结论,供设计人员参考。     

爆破振动载荷下的建筑结构动态响应分析

针对矿山爆破对周围村庄建筑结构的振动影响问题,通过对现场的实地调查分析,运用动力有限元法建立了包括确定爆破激振力的作用位置、大小和时程特征等爆破加载模型.采用ANSYS/LS-DYNA软件分别将爆破振动波载入建筑结构模型进行数值计算,分析了建筑结构在爆破载荷作用下的动力响应情况.     

脱硫塔结构抗震分析中的简化模型研究

利用有限元分析软件ANSYS,对河南三门峡电厂烟气脱硫塔进行结构计算分析.根据等效模型和原结构的动力特性应尽可能保持一致的等效原则,推导了脱硫塔结构简化模型理论计算公式,建立一维简化等效模型,并对其进行地震反应数值分析;通过与原结构计算结果的比较,验证了简化等效模型的合理性.     

润扬大桥斜拉桥结构安全评估的有限元建模与修正

通过对润扬长江公路大桥斜拉桥的有限元建模和模型修正过程,探讨了大跨桥梁结构以损伤预警、损伤识别与安全评估为目标的有限元建模策略.根据斜拉桥桥面系的特点和安全评估的要求,建立并修正了三维精细有限元模型,动力特性分析结果与实测结果的对比证实该有限元模型的正确性和可靠性.探讨了正交异性桥面系的有限元模拟方法,并以损伤预警与损伤识别为目标建立了简化有限元模型.与精细模型的动力特性对比表明,该模型可作为结构损伤预警与损伤识别分析的有限元模型.     

基于动力有限元的路基动力响应数值模拟分析

为了研究路基动力响应特性,本文基于动力有限元原理,采用考虑Rayleigh阻尼的空间三维非均质线弹性体系作为结构模型,通过Newmark法求解在FWD脉冲荷载作用下结构的动力响应,并用Fortran90语言编制了相应的正演计算程序,并与实测数据及大型有限元程序计算结果进行了对比与分析,结果表明:该程序计算结果与实际结果...     

考虑徐变的钢管混凝土拱桥动力分析

随着钢管混凝土应用的逐渐增多,对实际工程非常重要的徐变问题也日渐突出,而徐变对钢管混凝土结构动力响应的影响还研究甚少.为此推导了钢管混凝土轴心受压构件的徐变计算方法,建立了丫髻沙大桥有限元模型.实际测量值与已有研究成果对比表明,建立的有限元模型能够反映实际结构的动力和静力特性.基于继效流动理论和钢管混凝土统一理论,计算分析了徐变对丫髻沙大桥自振频率和动力响应的影响.结果表明徐变对桥自振频率和动力响应影响较大,特别是在徐变发生的早期阶段.     

不同质量矩阵对桥梁自振特性的影响分析

利用有限元方法进行结构自振特性分析时需要选用适当的单元质量矩阵模式.采用一致质量矩阵和堆聚质量矩阵对几座典型结构的大跨度桥梁的自振特性进行了分析.计算结果表明,一致质量矩阵与堆聚质量矩阵对具有空间质量分布的桥跨结构影响较大,对于大型结构复杂桥梁的动力分析宜采用一致质量矩阵模型计算.所得的结果对分析桥梁的自振特性具有重要的工程实用价值.     

考虑楼层刚度的伸臂结构力学性能

针对带伸臂框架-核心筒的结构方案设计提出了一种考虑普通楼层刚度的简化计算方法,并将此方法与有限元模型计算结果进行对比 . 在此基础上对楼层数量、楼层刚度比、伸臂刚度比、伸臂跨度比及高跨比等参数影响规律进行分析,提出了考虑普通楼层刚度的等效核心筒刚度比计算公式,并分析对比了其对伸臂结构动力性能影响规律. 结果表明：简化计算方法与有限元模型计算结果吻合较好,相对未考虑普通楼层刚度情况误差率减小 20%;提出的等效核心筒刚度比公式能较好地估计普通楼层对整体刚度的贡献,能满足工程方案设计精度要求,且拟合的等效核心筒刚度比计算公式能简化结构动力分析,近似估计伸臂结构动力特性,为带伸臂框架-核心筒的结构动力分析提供简单的实用分析方法和理论依据.     

香港汀九大桥动力特性研究

香港汀九大桥是一座结构新疑的三塔四索面双桥面斜拉桥,其动力特性可为大桥的抗风分析提供重要的信息和必要的研究基础。本文首先根据汀九大桥的结构特点建立了大桥的三维有限元动力计算模型,其中采用了双三主梁模型来简化桥面系结构;然后采用有限元程序ＳＡＰ８４对大桥的动力特性进行了分析,获得了大桥的自振频率和振型。本文结果与采用未经简化的模型获得的结果吻合较好,说明了本文动力模型的可靠性和实用性。     

斜拉桥动力特性分析

有限元模型对桥梁质量和刚度分布模拟是否准确,直接影响桥梁的动力分析结果.本文对斜拉桥的索、桥塔、主梁等结构的已有建模方法进行了探讨和评述.针对斜拉桥特点,采用三维梁单元、板壳单元、杆单元等建立大桥的有限元空间分析模型,进行结构动力特性分析.将计算结果与实桥脉动测试结果进行比较,结果显示与实测结果相当吻合,进一步验证了模型的有效性,同时也为大桥进一步进行链康监测的研究提供了依据.     

下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥受力分析

东莞大汾北水道桥为主跨128m的下承式钢管混凝土刚架系杆拱.本文以该桥为分析对象,建立了全桥空间有限元计算模型,对结构进行静力分析和动力特性分析,着重进行了结构弹性一类稳定与抗震性能分析,以为此类桥型设计提供参考.     

基于数据非线性预处理的结构动力响应贝叶斯回归代理模型

随着结构形式的日益大型复杂化，精细有限元分析由于受到网格尺寸和时间积分步长的限制，通常难以同时保证效率与精度.为了提升结构动力分析效率，本文首先根据有限元形函数影响域对有限元动力计算前期数据进行压缩提炼，构造动力计算的训练集.其次，通过引入激活函数和B样条基函数对训练集数据进行非线性预处理，提升结构关键节点的动力响应计算精度.最后，将预处理后的训练集和贝叶斯回归方法相融合，提出了一种结构动力响应贝叶斯回归代理模型.文中通过典型算例验证了所提代理模型在保证计算精度的条件下，能够明显提升结构动力分析的计算效率.     

应用连续体模型进行建筑结构的动力分析

应用降价的连续体模型,对钢筋混凝土建筑结构进行有效的、近似的动力响应分析.连续体方法利用格子框架系统的重复特性生成有限元模型,其自由度显著少于按传统离散有限元模型技术形成的模型.分析结果表明,用连续体模型进行结构卓越周期的计算以及时程响应预估是足够精确的.     

密云水库二道弧门的动力特性

文中以密云水库第二溢洪道弧门动力问题为背景,应用MSC公司开发的结构计算软件NASTRAN对二道弧门的自振特性进行了分析,将有限元计算结果与实测值作了对比,验证了有限元模型是正确的,并对二道弧形闸门自振特性作出了评价。     

桥隧相连结构静动力特性影响因素分析

采用三维静动力有限元计算方法,对隧道洞口段桥隧相连复杂结构静动力特性的影响因素进行分析.考虑围岩、隧道衬砌以及桥台的相互作用,根据动力有限元的特点建立简化计算模型并验证其可靠性,分析列车速度、高跨比、桥台伸入隧道长度等,对隧道结构的静动力响应的影响.计算结果表明:列车速度、列车制动荷载及隧道高跨比对隧道结构的静动力受力特性影响较小,除竖向位移外,隧道其余应力及位移的变化在10%以内:对于单线桥隧相连结构,桥台伸入隧道长度应达到4 m以上,以保证桥隧相连结构处于相对较佳的受力状态.