塔式起重机的地震谱分析

针对地震冲击造成塔式起重机遭受严重损害,酿成重大安全事故的问题,采用振型分解反应谱法和谱分析技术进行塔机地震作用动态响应研究。建立了塔机地震作用下的动力学方程和谱分析有限元模型,在编制了地震反应谱之后,基于ANSYS平台实现了8级烈度强震下的塔机地震谱分析。研究结果表明,塔臂受地震作用在水平、竖直方向产生的振动和弯曲是其断裂受损的根本原因。     

塔式起重机静力学及模态分析研究

强度和振动特性是设计塔式起重机的金属结构的重要指标。利用有限单元法进行塔式起重机的整体建模,分析了塔式起重机的强度特性和振动特性,指出了极限吊重情况下静态极限强度的位置,并分析了塔式起重机的振动频率和振型,为研究塔式起重机的其他动力响应提供了依据。     

基于有限元法的塔式起重机模态分析

采用有限元分析软件ANSYS9．0建立了塔式起重机的有限元模型,对其结构进行了模态分析和研究,并给出了其前4阶的固有频率和振型,对于提高塔式起重机工作的安全性提供了理论的指导,该分析方法和结论可应用于该设备的减振设计。     

强震作用下独塔斜拉桥抗震性能分析

以某跨径为110 m的独塔异形斜拉桥为工程背景,通过非线性有限元分析对斜拉桥在强震作用下的地震响应特性及减震措施进行了研究,得出如下结论:相比Lander-amboy波,卓越周期与桥梁固有周期较为接近的Cerro Prieto波能够引起结构较大的地震响应。行波效应能够显著增大工程背景斜拉桥的地震响应,且随着视波速的增大,桥梁的加速度响应明显增大。阻尼系数25 000 kN·s/m为工程背景斜拉桥的最优粘滞阻尼器设计参数,且在塔梁连接处安装该参数粘滞阻尼器后,斜拉桥减震效果显著,尤其能明显减小结构的位移响应。     

基于层次分析法的塔式起重机安全评价研究

分析了影响塔式起重机安全的人、机、环境、管理等因素,选取了影响塔式起重机使用安全的指标,运用层次分析法(AHP)建立了塔式起重机安全评价指标体系。并用模糊综合评价方法建立了塔式起重机的安全评价模型,提出一套科学的用于塔式起重机安全评价的方法。最后,将该模型运用到某工地塔机的安全评价。评价结果分析,验证了模型的可行性与先进性。     

塔式起重机防摇摆控制系统研究

针对塔式起重机负载摆动幅度大、影响吊装工作效率的问题,使用MATLAB/Simulink软件搭建塔式起重机动力学仿真模型。分析了EI输入整形器(极不灵敏输入整形器)防摇摆的设计方法,并通过塔式起重机回转运动时重物摇摆幅度的对比研究,验证了采用EI输入整形方法抑制负载摆动的有效性。     

基于ZVR 控制的塔式起重机回转运动的仿真研究

通过对塔式起重机的受力分析,采用MATLAB/Simulink软件建立了塔式起重机的仿真模型,分析了ZVR(ZV radial-motion assisted shapers)整形器在消除塔机回转运动时摇摆的设计方法,并对塔机回转运动时重物的摇摆轨迹进行了仿真,验证了ZVR整形器的有效性。     

冷却塔施工技术改进

钢筋砼双曲线冷却塔施工难度大，施工前自行编制了塔壁厚度计算程序，利用计算机计算出准确数据，采用自承式脚手架、定型组合钢模板、塔式起重机垂直运输的施工工艺获得成功，与传统工艺相比节省费用50万元。     

典型矮塔斜拉桥地震风险概率评估方法研究

鉴于矮塔斜拉桥受力性能的特殊性,引入增量动力分析（IDA）和拉丁超立方体抽样（LHS）评估该结构在地震激励下发生损伤的风险概率。首先采用LHS考虑桥梁构件材料的随机性,与事先选取的地震波相结合形成桥梁-地震动样本集合;其次在确定桥梁有限元模型主要构件损伤指标的基础上采用基于蒙特卡罗（MC）抽样的IDA进行地震易损性分析和地震风险概率评估。为验证方法的正确性和有效性,对一预应力混凝土独塔双索面矮塔斜拉桥结构模型进行地震风险概率评估,结果表明:该方法既充分考虑了材料和地震输入双重随机性又避免了繁琐的积分过程,同时也提高了工程计算的效率及精度。     

行波效应对张弦梁结构地震响应的影响分析

以广州国际会展中心单向空间张弦梁结构这一典型张弦梁结构为计算分析算例,应用大型有限元软件ANSYS对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析。通过考虑地震波以不同速度传播引起的行波效应,研究了大跨度张弦梁结构在此类情况下的地震响应,分析了大跨空间张弦梁结构在横向、竖向和纵向3向地震联合作用下考虑非一致输入条件的地震响应变化规律的关系。研究结果表明,行波效应的影响与波有关,不同地震波作用下结构的响应有很大的差异,视波速越小对结构的地震响应越明显。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究．部分2：数值分析

研究目的：通过非线性动力有限元分析,模拟多塔斜拉桥在多点激励下的地震响应以及揭爪其在强震下的倒塌破坏模式。创新要点：解决了多塔斜拉桥的非线性动力数值模拟技术,并首次模拟了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法：首先采用隐式的Newmark-β法求解多点地震激励下的非线性动力方程（图3）,随后采用显式的中心差分格式对强震作用下桥梁的倒塌破坏过程进行数值仿真（图4）。重要结论：1．单主梁模犁的数值结果可以很好地反映地震模拟振动台试验的地震响应结果;2．在加速度峰值为4．0m／s2的E1。Centro波时,多塔斜拉桥模型只出现了中塔支座的破坏;3．在加速度峰值为4．0m／s2的江心波时,多塔斜拉桥模型先后出现了支序破坏、拉索与塔的连接破坏以及中塔上塔柱段的单元失效。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究．部分1：振动台试验

研究目的：创新要点：为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。1．建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2．通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法：1．基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型（图2）;2．利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性（图5～图8）;3．根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响虚,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应（图9）。重要结论：1．江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2．多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3．在El-Centro波的加速度峰值高达4．0m／s^2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。     

高层建筑地震反应的多模态控制(英文)

运用ＭＴＭＤｓ系统对高层建筑的地震反应进行多模态控制研究．首先描述了ＭＴＭＤｓ系统的构造及其主要参数,建立了高层建筑－ＭＴＭＤｓ系统耦联体系的运动方程,并对简谐地面运动激励下的多模态控制进行了参数优化,最后应用ＭＴＭＤｓ系统对受１９４０年Ｅｌ－Ｃｅｎｔｒｏ（ＮＳ方向）地震波激励的某１１层框架建筑进行了数值模拟,其结果显示多模态控制下该框架建筑的顶层位移幅值比单模态控制时降低了２０％左右;从而得出结论：ＭＴＭＤｓ系统是高层建筑地震反应控制的一种有效、可靠并实用的被动控制措施,且多模态控制比单模态控制具有更好的实用性和可靠性,因而展示了更广阔的应用前景．     

Response of a transmission tower-line system at a canyon site to spatially varying ground motions

Collapses of transmission towers were often observed in previous large earthquakes such as the Chi-Chi earthquake in Taiwan and Wenchuan earthquake in Sichuan, China. These collapses were partially caused by the pulling forces from the transmission lines generated from out-of-phase responses of the adjacent towers owing to spatially varying earthquake ground motions. In this paper, a 3D finite element model of the transmission tower-line system is established considering the geometric nonlinearity of transmission lines. The nonlinear responses of the structural system at a canyon site are analyzed subjected to spatially varying ground motions. The spatial variations of ground motion associated with the wave passage, coherency loss, and local site effects are given. The spatially varying ground motions are simulated stochastically based on an empirical coherency loss function and a filtered Tajimi-Kanai power spectral density function. The site effect is considered by a transfer function derived from 1D wave propagation theory. Compared with structural responses calculated using the uniform ground motion and delayed excitations, numerical results indicate that seismic responses of transmission towers and power lines are amplified when considering spatially varying ground motions including site effects. Each factor of ground motion spatial variations has a significant effect on the seismic response of the structure, especially for the local site effect. Therefore, neglecting the earthquake ground motion spatial variations may lead to a substantial underestimation of the response of transmission tower-line system during strong earthquakes. Each effect of ground motion spatial variations should be incorporated in seismic analysis of the structural system.     

黏弹性阻尼器在轻型门式钢架中的应用

以轻型门式钢架结构为研究对象,分析了黏弹性阻尼器的动力特性,建立了计算模型,采用目前通用的大型有限元分析软件ANSYS,建立了有吊车荷载作用的单层单跨门式钢架结构和消能减震结构两种不同的结构模型,并选取Elcentro地震波,在不同柱距下对两种结构模型进行了罕遇地震下的非线性时程分析,通过对计算结果的分析最终得出一些有益的结论。     

非对称塔楼结构地震作用下的位移和振型分析

大底盘非对称塔楼是一种复杂的结构体系，在地震作用下存在着平移和扭转振动。文章通过对称塔楼和非对称塔楼的比较和分析，探讨了非对称塔楼结构的动力特性和地震作用下的位移反应。     

Seismic Analysis for Rigid-Framed Prestressed Reinforced Concrete Bridge in Tianjin Light Railway

The seismic analysis of a rigid-framed prestressed concrete bridge in Tianjin Light Railway is performed. A 3-D dynamic finite element model of the bridge is established considering the weakening effect caused by the soft soil foundation. After the dynamic characteristics are calculated in terms of natural frequencies and modes, the seismic analysis is carried out using the modal response spectrum method and the time-history method, respectively. Based on the calculated results, the reasonable design values are finally suggested as the basis of the seismic design of the bridge, and meanwhile the problems encountered were also analyzed.Finally, some conclusions are drawn as ：1 ) Despite the superiority of rigid-framed prestressed concrete bridge,the upper and lower ends of the piers of the bridge are proved to be the crucial parts of the bridge, which are easily destroyed under designed earthquake excitations and should be carefully analyzed and designed; 2) The soft soil foundation can possibly result in rather weakening of the lateral rigidity of the rigid-framed bridge, and should be paid considerable attention; 3) The modal response spectrum method, combined with time-history method, is suggested for the seismic analysis in engineering design of the rigid-framed prestressed concrete bridge.     

小波分解法在多自由度线性体系地震反应分析中的应用

介绍小波变换的分频机理,利用多分辨分析推导多自由度线性体系地震反应分析的基本公式,建立求解结构动力响应的小波分解法.算例表明:线性体系的地震响应可由各频带动力响应叠加而成,验证了线性系统动力响应唯一性的结论.利用小波多分辨率的特点可安全有效地滤去地震动高频成分,提高信噪比.高频抑制后的重构信号动力响应与原始地震动响应误差很小,说明地震动高频成分对结构振动影响甚微.