大跨径悬索桥液体黏滞阻尼器参数敏感性研究

为研究液体黏滞阻尼器参数变化对大跨径悬索桥地震响应的控制效果,以某悬索桥为例,基于ANSYS有限元软件建立梁端设置液体黏滞阻尼器的结构有限元分析模型,采用非线性动力时程方法,对液体黏滞阻尼器的阻尼系数和阻尼指数进行参数敏感性分析,并与未设置液体黏滞阻尼器的结构地震响应进行对比,在此基础上研究液体黏滞阻尼器参数变化对结构地震响应的影响。结果表明:对于大跨度悬索桥,液体黏滞阻尼器的设置应以控制地震作用下梁端位移响应为首要目标,阻尼指数对减震效果影响最为显著,其值宜选取在0.8～1.0范围,并根据设计阻尼力来选择适当的阻尼系数值。设置恰当参数的液体黏滞阻尼器,可有效降低悬索桥梁端位移,且不会显著增加结构地震内力响应。     

利用黏弹性阻尼器减小结构的风振和地震反应

通过黏弹性阻尼器在工程结构抗震中所起的作用,阐述了黏弹性阻尼器增强结构抗震、抗风、抗振动和安全性的能力,介绍了黏弹性阻尼器性能及在国内外的使用和发展情况.     

粘滞阻尼器在某学校宿舍楼减震设计中的应用

通过对山西省某学校宿舍楼进行消能减震设计,介绍了减震设计的思路和原则,对采用粘滞阻尼器的结构进行了非线性时程分析。分析结果表明：在小震作用下,减震结构的基底剪力和层间位移角较非减震结构有明显的减小,且最大位移角小于规范值;在大震作用下,减震结构的塑性铰发展较好,满足规范要求,且阻尼器的滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力,可为建筑结构安全提供保障。     

采用减隔震支座提高桥梁结构的安全性

研究了减隔震技术对提高桥梁结构抗震安全性的作用 ,采用有限元动力非线性分析程序 ,对设置板式橡胶支座、铅芯橡胶支座的桥梁结构进行了非线性时程分析 ,分析中考虑了桥梁结构与减隔震支座的非线性特性。结果表明铅芯橡胶支座较板式橡胶支座具有较好的抗震性能 ,同时针对采用铅芯橡胶支座的减隔震桥梁 ,分析了支座参数变化对桥梁结构抗震安全性的影响     

航空装配抗振外骨骼减振性能试验研究

为评估抗振外骨骼降低航空装配动力工具振动的能力,模拟航空装配铆接工艺,设计抗振外骨骼减振性能试验,提出利用穿戴和未穿戴抗振外骨骼状态下,铆接期和铆接间期不同姿势压强信号的均值及姿势权重综合评估外骨骼减振性能的加权平均法。结果表明:抗振外骨骼降低了试验人员1所受59. 9%的铆枪振动和50. 4%的铆枪冲击手掌压强,及试验人员2所受49. 5%的铆枪振动和36. 9%的铆枪冲击手掌压强;减振性能与穿戴外骨骼铆接间期压强在0. 01水平上显著负相关,而与未穿戴外骨骼铆接间期压强、铆接操作姿势不存在相关性;抗振外骨骼能够降低50%以上的铆枪振动,对于铆接装配工人手臂有重要的保护作用。     

海洋延寿平台随机冰激响应与损伤评估

直立结构上冰力作用是国际海洋石油工程界研究的一个热点,尽管很多学者建立了各种冰力破碎模型,但是这些理论模型实现对冰与直立结构交互作用过程的量化模拟还存有较多困难.针对胜利油田大量海上平台超期服役现状,选择渤海现场实测的随机冰力时程曲线,考虑腐蚀减薄、桩基冲刷、海生物附着等服役损伤,建立海洋延寿平台结构有限元模型,研究随机冰力作用下海洋延寿平台构件的时程响应,采用疲劳等效应力幅来描述随机冰激疲劳应力过程产生的疲劳效应,最后基于Miner线性累积疲劳损伤模型采用S-N曲线法评估平台构件的疲劳损伤,该方法为进行可适合工程应用的渤海延寿平台疲劳评估提供了思路.     

桥梁伸缩缝服役性能劣化的概率预警方法北大核心CSCD

为评估大跨桥梁的伸缩缝服役性能以确保其安全运营,提出了一种桥梁伸缩缝温致位移概率建模方法,在此基础上实现伸缩缝服役性能劣化预警。首先,基于正常服役状态下获取的长期监测数据对桥梁结构温度场及其伸缩缝位移的联合概率密度进行建模;其次,利用该模型对未知服役状态下温致伸缩缝位移的条件概率密度进行预测;最后,通过对比伸缩缝位移的实测值和预测概率密度评估其服役状态。采用某大跨斜拉桥的监测数据验证其有效性,结果表明:所提方法能有效建立结构温度场和伸缩缝位移的联合概率密度模型,且能准确预测温致伸缩缝位移的条件概率密度;其对伸缩缝服役性能劣化的预警能力亦优于传统方法。     

长直空间内可燃气体爆炸灾害效应研究进展

为系统了解可燃气体爆炸灾害效应研究成果,基于长直空间内可燃气体爆炸的特点,总结灾害后果评估的一般流程,综合梳理长直空间内可燃气体爆炸荷载的理论计算模型、试验及数值模拟结果,探讨可燃气体爆炸作用下结构的动力响应以及可燃气体爆炸对人员伤亡和结构毁伤后果评估等国内外研究进展。结果表明:现有可燃气体爆炸荷载经验式大多有各自的适用范围,不具有通用性,长直空间内可燃气体爆炸作用下结构动力响应的试验数据较少;现有对压力容器的研究成果对长直空间动力响应研究价值有限,爆炸冲击波作用下人员和建筑物的伤害标准还不统一。     

尾矿坝管涌的试验研究

管涌会给尾矿坝的的安全带来很大威胁,因此进行管涌的现场试验和室内砂槽模型试验,观察并分析了管涌发生、发展并导致溃坝的机理和过程。管涌的发生与最大有效粒径、饱和容重、渗透系数、下游滤层倾角、地层中土的组成成分、土的级配、水力梯度、土的结构、表面覆盖层土体的内摩擦角、黏滞系数、覆盖层厚度、黏聚力、土的饱和度等因素有关,是一个多元非线性的复杂问题。     

铁路简支梁桥桥台承受列车制动力的计算分析

铁路桥台是桥梁和路基之间过渡的结构物,列车制动力通过桥台进行传递,其传递的机理和数值大小对桥台设计意义重大。笔者首次应用桥墩线刚度概念,把长钢轨力传到路基或更多的桥跨上,目的在于增加桥墩台抵抗长钢轨力的能力,以减小每个墩台的长钢轨力。应用结构分析的伪动力法,对不同跨度、不同长度的铁路简支梁桥墩台承受制动力进行大量计算;确定了16 m,24 m及32 m跨度桥梁的桥墩台可能承受的最大制动力,并与试验结果进行对比分析;研究了桥台传递列车制动力的机理,为确定简支梁桥的墩台制动力设计值提供了理论基础。通过分析制动力作用下的桥台安全性问题及措施,提出了列车制动力率取0.2和有效制动力率取0.15比较合理的数值,以确保列车运营的可靠与安全。     

毛细驱动诱发的尾矿强度劣化演化规律及机制

为了研究毛细作用对尾矿坝工程性质的影响规律及机制,以陕西某铜矿尾矿为研究对象,通过直剪试验对自然含水状态下、毛细饱和状态下、重力饱和状态下堆积坝外坡和沉积滩面不同距离处的尾矿进行力学性质测试。结果表明：尾矿黏聚力随粒径减小逐渐增大,内摩擦角随粒径减小逐渐减小,二者共同作用影响其抗剪强度;随含水率的增大,尾矿强度逐渐下降;浸润线以上毛细饱和带中尾矿含水率与浸润线以下尾矿含水率相等;基于以上研究结果,引入毛细饱和带概念,提出了基于毛细作用影响的尾矿坝真实浸润线的概念与计算方法,修正了浸润线高度计算公式。     

基于比奥动力固结理论的尾矿坝地震响应分析

上游法尾矿坝坝体密实度低,饱和区域大,地震作用下极易发生液化进而引起溃坝等重大事故,基于比奥动力固结理论和广义塑性模型,采用有效应力有限单元法对上游法尾矿坝的地震动力响应进行了非线性时程动力计算分析。结果表明坝体地震加速度响应、残余变形、超静孔压等计算结果符合一般规律,其中坝顶下部的超静孔压比值最大,从尾矿坝底部到顶部,加速度放大系数先稍微减弱后显著变大,呈明显的鞭梢效应,说明上游法尾矿坝坝顶部位是地震作用下最为危险的区域,采用弹塑性本构模型对尾矿坝进行非线性动力固结分析是可行的。     

不同风速下巷道断面微细粉尘分布模拟试验研究

为降低微细粉尘危害,实现作业场所内的有效控尘、防尘,在矩形、拱形模拟巷道内采用网格布点法布置测点,调整风机风速法进行试验,并运用Gambit建模、Fluent开展数值模拟分析。结果表明:当尘源以10 mg/s的速率喷尘时,尘粒自由弥散,巷道中轴线处粉尘浓度小于壁面边缘处;当调节风速为1 m/s时,中轴线处与壁面边缘处浓度基本相等;当尘粒自由弥散时巷道壁的黏滞作用对粉尘扩散和分布起主导作用,且风速是影响微细粉尘悬浮状态的主要因素;降低巷道内微细粉尘浓度的方法主要包括合理设计环境风速和提高巷道壁面光滑性,减小壁面对微细粉尘的黏滞作用。     

某超高层框架-钢筋混凝土核心筒结构减震案例分析

超高层框架-钢筋混凝土核心简结构采用粘滞阻尼器进行消能减震,在地震大震、中震、小震作用下,使用弹性(弹塑性)动力时程分析法,对比减震结构与非减震结构的位移、剪力以及附加阻尼比,来观察超高层建筑的减震效果并判断是否达到相关规范的要求。     

长输管道凹陷提压回圆评价方法

为了解决长输管道深凹陷所导致的清管器及内检测器难以通过的工程问题,基于局部提高管道内压可使凹陷回圆、深度减小以达到清管器或检测器可通过深度门槛值的思想,建立了内压作用下管道凹陷回圆过程非线性有限元模型;提出了管道凹陷回圆系数的定义;通过应力应变响应分析对凹陷回圆过程的安全性进行论证;对回圆系数的影响因素进行分析,探讨径厚比、管材、凹陷尺寸、初始内压、回圆压力等参数对回圆系数的影响;基于有限元计算算例,采用非线性回归的方法拟合了凹陷回圆系数工程计算公式。研究结果表明:在极限回圆压力工况下,凹陷回圆过程中管道未发生二次塑性损伤;误差分析显示拟合所得公式预测精度较好,可用于长输管道凹陷的回圆评价。     

大跨度钢结构人行悬索桥受力性能对比分析

为了提高大跨度钢结构人行悬索桥的安全性能,以某实际工程为依托,采用有限元软件Midas/Civil建立整体空间模型,分析单缆体系和双缆体系在人群荷载和风荷载作用下的受力特点以及自振频率特性。结果表明:人群荷载作用下,双缆体系的底缆承担更多荷载,主梁挠度相比单缆体系减小约15%;风荷载作用下,两种结构体系主梁弯矩和挠度的变化趋势比较相似,双缆体系的弯矩和挠度均小于单缆体系;双缆体系的侧弯频率、竖弯频率、竖振频率以及侧振频率相比单缆体系均有所增加。双缆体系具有更优的力学性能,提高了工程安全性,并为类似工程的桥型选择提供有力参考。     

基于纤维截面模型的预应力桥墩抗震性能分析

为研究预应力混凝土在地震作用下的能量耗散能力和滞回特性,采用基于柔度法的纤维模型分析方法建立整体现浇预应力桥墩的分析模型,在低周期循环荷载作用下,进行非线性时程分析。比较预应力钢筋混凝土桥墩与普通钢筋混凝土桥墩的滞回性能,并在此基础上进行参数分析。结果表明:预应力桥墩的自复位能力好,残余变形小,但耗能能力较差。桥墩的残余变形和耗能能力随着预应力钢筋距截面形心距离、预应力张拉程度和配筋率的增大而减小。     

公路桥梁结构运营荷载下安全状态评价方法

为解决公路桥梁结构在随机运营荷载作用下安全状态评价难以量化的问题,提出基于实际影响线确定其性能状态的评价方法。首先,明确桥梁结构在车辆多轴力与单轴力荷载作用效应之间的数学模型基础上,采用莱文贝格-马夸特(LM)算法建立识别实际影响线的优化分析模型,并通过算例对模型进行理论验证;然后,根据行业技术标准规定,确定运营荷载下桥梁安全状态划分方式及具体的评价指标;最后,以公路预应力连续梁桥为对象,用所提出的方法进行实际影响线识别及安全状态评价。结果表明:以识别的影响线为依据计算的重车作用效应与加载实测结果偏差低于5%,可通过运营荷载的作用效应幅值快速进行安全状态评价。     

基于CFD的河流穿越段沥青质沉积安全评估

为保障原油管道河流穿越段安全、高效地运行,需对沥青质沉积进行研究,评估原油管道河流穿越段长期运行的安全性。通过对原油组分、沥青质沉积机制的研究,结合某河流穿越段的复杂流动环境,采用计算流体动力学(CFD)方法,研究该管段原油对沥青质颗粒的携带作用以及沥青质颗粒的运移过程,并定量分析沥青质的沉积量,从而评估该管段的安全性。结果表明:在当前输送工艺条件下,河流穿越段输量下降了0. 94%,处于安全运行阶段。     

桥梁结构安全性评价力学状态参数标定方法

为建立有效的桥梁结构安全评估有限元模型,提出基于桥梁结构诊断试验数据的力学参数标定方法,考虑力学参数及作用效应参数量值的相关性,结合对两者的规则化,消除灵敏度分析时灵敏度矩阵的奇异性;在优化目标函数中引入罚函数来改善收敛效率及收敛性;并通过标定一座在役桥梁结构力学参数有限元模型,分析试验测试数据与以基于结构设计参数得到的作用效应值偏差较大的原因,并验证所提出方法的有效性。结果表明:基于诊断试验的桥梁结构力学参数标定方法,可有效解决传统分析方法与试验结果差异较大的问题,有助于准确评价桥梁结构安全性。