一、简谐荷载作用下伴生自由振动的研究(论文文献综述)
潘旦光,鲁文艳[1](2021)在《结构动力学中若干问题辨析》文中进行了进一步梳理针对结构动力学教学过程中运动方程建立、运动方程求解的若干问题进行讨论,主要包括动力学和静力学刚度系数的区别,频响函数和脉冲响应函数的Fourier变换条件及对动力反应的影响,滞后阻尼体系的频响函数等问题。仅考虑集中质量平动自由度的体系,动力学刚度系数是指平动自由度产生单位位移而转动自由度放松情况下所受的力,静力凝聚方法和单位位移法所得刚度系数是相同的;无论是无阻尼体系还是有阻尼体系,频响函数和脉冲响应函数的Fourier变化关系都精确成立;时域特解包含稳态振动和伴生自由振动,而频域特解仅为体系的稳态解,两者之间的差别主要在振动的初始阶段,自振频率越低,差别越大。对于滞后阻尼体系,负频率的频响函数应为正频率频响函数的共轭函数。
祁文睿,潘旦光,高永涛,付相球[2](2020)在《滞后阻尼体系地震反应的中心差分虚初始条件法》文中进行了进一步梳理针对滞后阻尼体系的直接积分法解发散问题,提出了中心差分虚初始条件法。该方法以实数初始条件为基础,建立相应的虚初始条件,以消除自由振动中的发散项,而使直接积分法的计算结果收敛到稳定解;并以有条件稳定的中心差分数值计算方法为基础,建立中心差分虚初始条件法的直接积分程序;对三个不同自振频率体系在三条地震波作用下进行中心差分虚初始条件法、解析解和频域解的数值计算。计算结果表明:频域分析结果仅包含稳态解,这将导致低自振频率体系在振动的初始阶段将产生显着误差;中心差分虚初始条件法对不同工况的计算结果都是稳定的,且收敛到包括瞬态反应的解析解。
项洪,吴琛,杨超,陈柯丹[3](2020)在《基于EMD的单自由度体系地震瞬态与稳态反应计算与分析》文中进行了进一步梳理结构的地震响应通常无法区分瞬态反应和稳态反应。通过经验模态分解将地震动分解成若干个固有模态函数,基于固有模态函数的半波简谐特性和谐波理论,提出半波拟简谐分析法,实现地震作用下结构瞬态与稳态反应的剥离。对不同类型地震作用下的长周期和短周期结构的瞬态反应、稳态反应以及对应的反应谱进行分析,研究结果表明:在地震作用等宽频带信号作用下,瞬态与稳态反应表现出异于单一分量信号的特征。不论长短周期结构、不论何种地震类型,其瞬态反应和稳态反应都在位移总响应中发挥重要作用,且二者互相制约,忽略两者中的一种反应成分,均将高估了总反应,使得在结构设计时偏保守,不经济。
黄鑫[4](2020)在《人行斜拉桥舒适度研究》文中研究表明近年,我国的基础建设大力发展,人行桥的数量也越来越多。人行桥的功能主要是帮助行人跨越山川、河流、峡谷,普通的混凝土梁桥、拱桥一般结构刚度较大,人在桥上行走时,桥梁的变形较小,一般不会出现太大的晃动,行走较为舒适。而对于钢结构的人行斜拉桥和人行悬索桥这种柔性桥梁,结构自振频率较低,当频率处于行人脚步频率敏感范围时,会发生人桥共振现象,结构的振动响应较大,影响人行舒适度,当振动剧烈时,还可能危及行人安全。针对人桥共振引起行人不舒适这一问题,我国现有的桥梁规范中,还没有相关的规定,本文将以2-135m独塔双索面钢人行斜拉桥为工程依托,以国内外学者的研究成果和规范为基础,展开本桥的人行舒适度研究,具体包括如下内容:(1)首先分析了脚步荷载的特点,并从力学原理出发分析人桥共振对结构的影响;然后对比了各国规范中人桥共振时的脚步荷载模型、人行舒适度指标,对各国规范的适用性进行了分析,并结合我国的实际情况对比分析,为今后我国制订相关规范提供参考。(2)按照国外英国规范、国际标准、德国指南分别对2-135m独塔双索面钢人行斜拉桥进行了人行舒适度评价,并分析了有无必要考虑脚步荷载的二阶效应。(3)分析在人桥共振时不同参数(包括主梁质量和刚度、阻尼比、拉索的面积和初始内力、桥塔刚度、行走速度、步频)对于结构位移、加速度的影响,并对各个参数进行敏感性分析,确定了各个参数对人行舒适度的敏感程度。(4)基于影响人行舒适度的参数,提出优化人行桥人行舒适度的建议,并针对工程实例人行斜拉桥提出了四种提高人行舒适度的措施,并从经济、科学、效率三方面综合分析了四种措施的优势和缺陷。
郭煜[5](2019)在《考虑时域声辐射特性的曲壳结构优化设计》文中研究说明噪声污染作为一种环境污染问题严重影响人们的身心健康,给人们的生产生活造成困扰,这一现象正逐渐受到社会的高度关注。曲壳结构在建筑、机械等工程结构领域应用广泛,这与其良好空间传力性能密不可分,但同时曲壳结构厚度远小于其他尺寸,在外荷载激励作用下,容易产生振动噪声。因而,曲壳结构振动噪声的研究、减振降噪的优化是具有现实意义的。目前对于曲壳结构的振动声辐射研究大多基于频域的方法进行,在实际工况下,荷载随时间变化情况更为复杂。本文就采用时域分析方法,结合有限元、边界元理论,对曲壳结构在瞬态声场中的振动辐射特性进行分析研究,并做了相应的减振降噪优化设计。主要内容概括如下:1.建立曲壳结构有限元分析模型,并探索边界元法在声场时域分析中的应用。首先建立8节点曲壳单元,给出8节点单元的插值函数,进而推导出该单元的质量阵与刚度阵;将边界元理论与经典声学理论相结合,求出声场边界积分方程,在时间域与空间域内进行离散化处理,求出辐射声场任意时刻声压控制方程,并用算例检验。2.单层曲壳结构声辐射响应时域分析及优化设计。在理论分析基础上运用有限元软件建立曲壳结构有限元模型,进行结构动力有限元分析,得出结构表面响应参数,作为边界元法的输入边界条件,进行声学边界元时域分析,求出辐射声场的响应参数结果。接着研究辐射声压对单层曲壳厚度变化的灵敏度,在灵敏度研究基础上对单层曲壳结构进行优化设计,以结构厚度作为设计变量,辐射声场的空间场点声压设为目标函数,结构质量为约束条件,给出优化列式,运用移动渐近线算法进行优化求解,数值算例显示优化后的辐射声压明显减小。3.层合曲壳结构声辐射响应时域分析及优化设计。在单层曲壳结构的基础上,进行坐标变换和层厚方向的积分,推导层合曲壳结构的有限元方程,对层合曲壳结构进行动力学及辐射声学响应分析。得到响应分析结果后,分析声压对层合曲壳结构铺层厚度的灵敏度。优化阶段,以质量为约束条件,以对称铺层的层合板铺层厚度为设计变量,结构表面声压为目标函数对结构进行优化设计,得到优化后的结构设计参数,优化后声压值明显降低。
潘鑫[6](2019)在《曲线梁侧倾式异形人行拱桥受力特性分析》文中进行了进一步梳理随着社会经济的发展,城市桥梁对桥梁美学和艺术人文造型更加看重,曲线梁侧倾式异形人行拱桥具有概念新颖、造型优美等优点,但是空间结构的复杂导致了同类桥梁在国内外均较为罕见,对其受力行为认知的不充分制约了同类型桥梁的发展。本文以成都麓湖Q10设计方案为工程背景,对该桥的静动力特性和承载能力进行分析和探究。成都麓湖Q10人行桥方案是一座造型特殊的异形人行拱桥,其结构形式设计为两跨拱肋侧倾的下承式拱桥。主梁为“S”形曲线布置。拱肋朝着曲线梁圆心方向倾斜,通过拱肋外倾来保证整个体系受力平衡。麓湖Q10人行桥设计由于地形的限制和需要伴生在公路桥两侧,因此其实际设计参数受到多方面因素制约,几何关系复杂,拱肋、主梁和吊索的布置形式均发生异化。因此其非线性强,结构的稳定性问题突出,需要对结构设计参数进行详细计算分析,并探究影响结构受力行为的相关参数。本文采用ANSYS建立杆梁有限元模型,分析了主梁高度、中间支承形式、拱肋倾角和拱肋截面尺寸等参数变化对于此类桥梁各荷载工况下的受力和变形等行为的影响程度和影响规律。研究结果表明,通过增大主梁高度和拱肋高度来提高构件刚度的方式可以有效改善结构受力和变形,单独增加梁或拱的刚度会使该构件在梁拱组合体系中承担更大的活载;支承形式对支承反力影响较大,建议中间支承处只设置一个竖向、横向约束;合适的拱肋倾角有助于改善拱肋横向弯矩。依据德国《人行天桥设计指南》(EN03),根据设计通行量,建立等效人群荷载模型,利用谐响应分析法分析了主梁尺寸、中间支承形式、拱肋倾角和拱肋截面尺寸四个参数对结构自振特性以及竖向峰值加速度和侧向峰值加速度的影响并进行了舒适度评价。研究结果表明,对于不满足舒适度要求的侧倾式异形人行拱桥,可通过增设阻尼器加大结构阻尼的形式或设置合理人群通行量的方式来降低峰值加速度,保证行人舒适性;中间支承形式对主梁在人群荷载作用下加速度响应—频率曲线影响较大。而主梁高度、拱肋倾角和拱肋截面尺寸的变化主要是通过影响结构自振频率,从而实现避开敏感频率或处于折减区间的方式来优化人群荷载作用下峰值加速度;文章最后对曲线梁侧倾式异形人行拱桥弹性稳定进行了分析,确定了弹性稳定安全系数和失稳形态。同时建立分析模型对拱桥极限承载能力进行分析,采用两种加载模式并确定两种加载模式下异形人行拱桥极限承载能力安全系数均满足要求。研究表明,屈服强度的提升对于结构承载能力有一定提升作用,设计中可以结合吊索极限强度选择合适的主梁屈服强度,来提升结构承载能力。通过对全桥塑形应变的分析,确定了破坏时的失效路径:北跨主梁先进入屈服状态,随后中间支承处主梁开始屈服,最后南跨主梁进入屈服状态后导致结构整体失效。假设主梁和吊索为弹性状态时,对拱肋的极限承载能力进行了分析。结果表明,在14倍人群荷载作用下北跨拱肋进入屈服,拱肋进入屈服后会对北跨主梁位移产生非线性影响,对南拱肋和南主梁几乎没有影响。
梁超[7](2017)在《高坝泄流诱发结构和场地振动机理和减振方法研究》文中指出随着我国水利枢纽建设的蓬勃发展,一大批高坝或超高坝投入运行或开始筹建,这些工程的共同特点是“水头高、流量大、泄洪功率大、河谷狭窄、地质条件复杂”,这使得泄洪诱发的振动问题非常突出。传统的研究主要考虑水工结构自身的振动安全,随着越来越多的大型水利水电枢纽投入运行,高坝泄洪诱发的地基和周边场地振动及其环境影响逐渐引起了工程界的重视。高坝泄流诱发结构和场地振动属于同一个不可分割的物理过程,即在水流荷载激励下,水工结构首先发生振动,然后振动经由地基传递至周边场地。在“水流荷载-水工结构-地基-周边场地”的耦合动力体系中,水流荷载激励下的水工结构振动是地基和场地振动的直接振源,而影响工业生产、居民人身安全和日常生活的场地振动则是上述耦合体系的动力响应。本文主要从高坝泄洪诱发的结构和场地振动两个方面入手,对其振动机理和减振措施进行了研究。首先归纳整理了国内外对于泄洪诱发结构和场地振动的研究进展,其次针对结构和场地振动分别涉及到的振动和波动问题介绍了目前常用的理论分析和模型试验方法。然后,重点研究了高坝泄流诱发非经典阻尼水工结构的振动特性及减振措施,高坝泄洪诱发坝体附属结构的“伴生”振动机理,基于乌东德拱坝水弹性模型试验提出了减振调度优化运行方案,并进行了高坝泄流诱发场地振动的结构放大特性与减振研究。取得以下研究成果:(1)高坝泄流诱发结构振动响应特性及减振研究。以多点激励结构动力方程为基础,由于阻尼矩阵的非正交性,利用复模态分解方法对动力方程进行解耦,然后在考虑耦合阻尼项的条件下,重新推导了传统的复多点反应谱方法(CMSRS)。改进的CMSRS方法对于不同空间位置荷载激励和不同结构响应模态之间相互影响的考虑更加全面,能够更加准确地计算具有复杂阻尼条件的水工结构动力响应,进而利用所提出的方法研究了耦合阻尼器的减振效果。(2)高坝泄洪诱发坝体附属结构的“伴生”振动机理研究。首先基于原型观测数据分析了泄洪过程中锦屏拱坝闸门振动随开度增加而减小的特殊现象。基于传统的被动吸振器理论和相关结构的干/湿模态数值分析,考虑更加复杂的荷载和阻尼条件,并将研究对象由传统的主体结构转化为附属结构,提出了一种简化的理论模型以分析主体结构上附属结构的动力响应。分析表明锦屏表孔闸门振动是由中孔闸门振动而产生的伴生振动,并解释了表孔闸门振动随开度增加而减小的原因。(3)高坝泄流诱发场地振动特性及调控减振研究。根据水力学及结构动力学相似条件,依据乌东德拱坝及水垫塘实际体型,设计并建造了水弹性模型,基于模型试验结果研究了表中孔敞泄和表孔局开泄洪的调度方式对水垫塘底部基岩和边坡振动的影响。综合试验结果,针对不同坝身泄流量范围,提出了泄流运行减振优化调度方案。(4)高坝泄流诱发场地振动的结构放大特性与减振研究。首先理论分析了场地振动的窄频带特点,并根据实测数据对理论分析进行了验证。然后应用基础隔振衰减结构的动力响应,由于场地振动的窄频带特点,不必考虑低频共振问题,有利于简化隔振器的设计。同时考虑隔振体系的非线性性质,通过改进的概率分析方法,对其进行了动力响应分析,并利用数值模型验证了所提出的改进方法。总之,高坝泄洪诱发的水工结构和地基场地振动是同一物理过程的不同阶段,地基和场地振动总是以水工结构振动为直接振源,对于场地振动的产生机理和减振方法的研究离不开对结构振动的深入分析,无论对水工结构还是周边场地进行振动衰减,都可以有效地衰减甚至避免不利的环境振动。本文所研究的水工结构和场地振动机理和减振措施,可以为泄洪振动问题的进一步研究和减振方法的合理选择提供参考和依据,具有较强的现实意义。
项洪[8](2016)在《基于Hilbert-Huang变换的长周期结构地震响应规律与破坏机理研究》文中进行了进一步梳理高层和超高层建筑、隔震结构、大跨度桥梁等长周期结构不断地涌现,这些长周期结构基本上都分布在人流密集区,一旦这些长周期结构在地震时遭受到破坏,将造成不可估量的人员伤亡、经济损失。可见,长周期结构的抗震设计显得至关重要。然而目前长周期结构在地震响应规律和破坏机理等问题上有待进一步认识和解决。因此,展开地震动作用下长周期结构的地震响应规律及破坏特性研究显得尤为重要。本文以希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)时频分析技术为工具,从瞬态效应、时滞规律、破坏模式等方面对长周期结构展开研究与分析。主要完成了以下工作:(1)针对HHT端点问题提出数据/极值联合对称延拓方法,先通过端部数据对称延拓,把EMD分解和Hilbert变换过程中产生的端点效应释放到数据外端,一举解决两阶段的端点飞翼问题;再通过极值点对称延拓进一步控制三次样条包络曲线的走势,使原始数据的包络曲线更加准确。经仿真信号验证,联合对称延拓的方法具有良好的抑制效果。当该方法应用于结构动力响应非线性特征分析时,不仅具有明确的物理意义,而且能较准确地表征结构进入非线性状态时出现“频带扩展”和“主导频率飘移”的力学特征。(2)提出基于EMD的半波长拟合简谐方法,实现了完整地震波作用下瞬态反应与稳态反应的计算;阐明了频谱、初始相位角、持时、阻尼等对瞬态效应的影响;揭示了长周期结构的瞬态效应规律。分析了普通类型、近场脉冲类型、远场类谐和类型等三类地震动的纵波作用下瞬态效应的影响程度。(3)推导了简谐荷载作用下稳态反应与瞬态反应的滞后时间计算公式,揭示了简谐荷载作用下位移反应滞后时间的影响因素。揭示了地震作用下结构反应滞后的实质,阐明了位移、速度、加速度反应滞后时间规律,揭示了普通类型、近场脉冲类型、远场类谐和类型等三类地震动的长周期结构时滞规律,建立不同类型地震动的滞后时间与结构破坏模式的联系,针对长周期结构设计提出相应建议。(4)提出调整地震波最大瞬时输入能的弹性时程调波方法,与现行规范调幅方法相比,提出的“调能”方法更稳定,减小重复筛选地震波的工作量。结合最大瞬时输入能和总输入能,提出了穿越开裂位移次数和穿越屈服位移次数指标,将破坏模式分为3类:首超破坏、混合破坏、累积破坏;并通过长、中、短周期3个三维有限元模型进一步验证其合理性,其破坏模式危险性为:首超破坏>混合破坏>累积破坏。短周期的结构易发生累积破坏,而长周期结构易发生首超破坏和混合破坏。
唐宇航,陈志坚,张佳栋[9](2016)在《基于数值试验的波浪载荷激励船舶振动响应研究》文中指出即使未发生砰击振动和显着非线性波激振动,船体由较低频波浪诱导产生的振动响应中依然存在高频振动分量且高频振动衰减缓慢。从单自由度系统简谐激励振动理论入手,指出响应解析解中常被忽略的伴随自由振动项是导致高频振动的一个因素,在系统阻尼较小、自振频率较低时瞬态响应成分短时间内难以衰减,推导了位移、速度、加速度和内力响应中高频成分的占比规律。分析了波浪载荷作用于船体时"时变、场变"的性质,及船舶小阻尼系统的特点,认为伴随自由振动在波浪载荷激励振动响应预报领域中有重要地位,对比时域法和频域法在理论基础上的差异,发现了时域法在处理该问题时的优越性。通过对双体船进行数值仿真,结合海浪资料对该船16个航行工况的振动响应进行预报,结果表明各振动响应中均存在稳态高频分量且占比较高,得出了高频分量与频率比关系的规律性结论,为时域中波激振动的进一步研究提供了思路。
刘强[10](2012)在《基于小波变换及混沌的结构动力仿真分析》文中研究指明结构动力非线性分析始终是抗震研究中的核心问题。本文研究工作的重点在于采用现代数学手段(小波和Hilbert-Huang变换理论以及混沌系统的工具和方法)实现结构动力仿真分析。在地震激励输入阶段,以小波变换代替传统Fourier变换,充分利用小波变换和希尔伯特-黄(HHT)变换两种处理非平稳信号的最有效的工具,从而获取更加丰富的特征信息;在数值计算阶段,利用混沌系统的主要工具与方法求解结构工程中非线性动力学中的最大Lyapunoy指数、相轨迹图、Poincare截面图、功率谱法等,从中可以获得工程结构的复杂动力学行为,以及进入和离开混沌之路。研究成果将为“中震可修、大震不倒”提供新的研究思路和方法。为此,论文主要开展以下几个方面的研究工作:(1)基于小波和HHT变换的结构地震瞬态反应分析,从中获得了长短周期结构的位移响应特征的差异,发现短周期结构的反应以稳态振动控制为主,而长周期结构的反应以瞬态振动控制为主。同时还揭示长周期结构在地震作用下的独特动力学规律和特性。特别是在高耸结构中还发现同一结构存在着具有两种不同周期特性的动力响应规律。为超高、特长特种结构的抗震设计提供基础性的研究资料。(2)基于小波和HHT变换的地震动瞬时谱的研究,对地震动非平稳特性进行分析,为反映不同地震波的峰均比指标,首次提出了用地震动峰值能量的最大值和峰值系数作为评估地震波震动破坏力效应的定量指标;研究了恢复力模型的选择对结构非线性地震响应的影响。为结构抗震设计合理选择地震动输入和恢复力模型提供参考。(3)从非弹性体系的地震响应分析入手,得到了在地震作用下弹塑性体系屈服的过程和机理:结构体系屈服具有累积效应,恢复力与变形的滞回环存在左右“漂移”现象,间隙与碰撞是结构进入混沌状态产生的根源。研究了含间隙与裂缝的钢筋混凝土结构的迟滞非线性问题,发现系统刚度软化,共振点漂移等现象。(4)着重研究在强震作用下混凝土结构破坏产生裂缝之后,并在地震往复荷载作用下缝面产生碰撞、滑移等复杂受力状态,由此结构进入混沌系统的判别与应用;建立裂缝间隙与碰撞的结构计算模型,推导动力响应方程公式。应用混沌振动的数值识别方法来识别和刻画工程结构中的混沌振动现象以及动力特性。为新一代抗震规范实现结构仿真计算的数字化、可视化、定量化提供科学依据。(5)研究在地震作用下两种结构的破坏机制和实用计算方法:研究长周期结构首次穿越破坏的计算方法,短周期结构的累积损伤破坏的实用计算方法。为进一步实现结构在强震作用下的寿命预估提供必要的技术储备。
二、简谐荷载作用下伴生自由振动的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、简谐荷载作用下伴生自由振动的研究(论文提纲范文)
(1)结构动力学中若干问题辨析(论文提纲范文)
一、静力学和动力学刚度系数的区别和联系 |
二、频响函数和脉冲响应函数的关系 |
1.无阻尼体系 |
2.有阻尼体系 |
三、时域解和频域解的差异 |
四、滞后阻尼体系的频响函数 |
五、结语 |
(3)基于EMD的单自由度体系地震瞬态与稳态反应计算与分析(论文提纲范文)
1 基于EMD的半波拟合简谐原理 |
1.1 EMD基本原理 |
1.2 IMF分量的半波拟合 |
1.3 IMF分量半波作用下的瞬态与稳态反应数值解析解 |
2 宽频带信号作用下结构稳态与瞬态反应计算方法 |
2.1 IMF分量作用下稳态与瞬态反应数值解析解 |
2.2 宽频带信号作用下稳态与瞬态反应计算 |
3 地震瞬态与稳态反应规律分析 |
3.1 IMF分量拟合简谐 |
3.2 IMF分量作用下稳态与瞬态反应计算 |
3.3 地震波作用下稳态与瞬态反应计算 |
4 地震位移反应谱分析 |
5 结 论 |
(4)人行斜拉桥舒适度研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 人行桥过度振动现状 |
1.2 人行斜拉桥的特点 |
1.3 人行舒适度、脚步荷载研究现状 |
1.4 选题依据及研究意义 |
第二章 人行荷载的研究 |
2.1 行人脚步动载的特点 |
2.1.1 脚步力的周期性 |
2.1.2 脚步力的窄带随机性 |
2.1.3 人—桥相互作用 |
2.2 人桥共振力学原理 |
2.3 各国规范脚步荷载的数学模型及舒适度指标 |
2.3.1 舒适度的定义和评价方法 |
2.3.2 脚步荷载的通式 |
2.3.3 英国规范BS5400 |
2.3.4 瑞典规范BRO2004 |
2.3.5 国际标准ISO10137 |
2.3.6 德国指南EN03 |
2.3.7 欧洲规范EN1991-2 |
2.3.8 中国规范 |
2.3.9 各国规范对比 |
2.4 本章小结 |
第三章 人行斜拉桥舒适度评价 |
3.1 工程概况 |
3.2 有限元模型 |
3.3 结构动力分析 |
3.3.1 特征值计算理论 |
3.3.2 模态分析结果 |
3.4 基于各国标准舒适度评价 |
3.4.1 英国规范 |
3.4.2 国际标准 |
3.4.3 德国指南 |
3.5 本章小结 |
第四章 多因素对舒适度的影响 |
4.1 动力计算 |
4.2 各参数分析 |
4.2.1 加载方式对舒适度的影响 |
4.2.2 步频对舒适度的影响 |
4.2.3 行走速度对舒适度的影响 |
4.2.4 主梁质量、刚度对舒适度的影响 |
4.2.5 斜拉索对舒适度的影响 |
4.2.6 桥塔刚度对舒适度的影响 |
4.2.7 阻尼比对舒适度的影响 |
4.2.8 跨径对舒适度的影响 |
4.3 参数敏感性分析 |
4.4 人行桥减振措施 |
4.5 本章小结 |
第五章 人行舒适度优化 |
5.1 原桥舒适度判定 |
5.2 TMD减振 |
5.2.1 TMD工作原理 |
5.2.2 TMD选型及减振效果 |
5.3 改变斜拉桥体系减振 |
5.4 增加辅助墩减振 |
5.5 增大主梁刚度减振 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在校期间发表的论着及参与的实践项目 |
(5)考虑时域声辐射特性的曲壳结构优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 振动辐射声场研究方法与结构优化方法 |
1.2.1 振动辐射声场研究方法 |
1.2.2 结构优化设计与求解方法 |
1.3 振动声辐射分析与优化研究现状 |
1.4 本文主要研究工作 |
2 曲壳结构有限元理论与声场边界元时域分析 |
2.1 曲壳结构有限元基础 |
2.2 声场边界元理论与时域分析 |
2.2.1 声场边界元理论 |
2.2.2 时域分析边界积分方程的离散化 |
2.2.3 瞬态声压求解列式 |
2.3 声学评价标准 |
2.4 数值算例 |
2.5 时域分析算例 |
2.6 本章小结 |
3 单层曲壳结构时域声辐射响应分析与优化设计 |
3.1 结构动力响应分析 |
3.2 声辐射响应分析 |
3.2.1 声辐射响应求解过程 |
3.2.2 声辐射响应算例 |
3.3 辐射声压灵敏度分析 |
3.3.1 动力响应灵敏度 |
3.3.2 声学响应灵敏度 |
3.3.3 声压灵敏度算例 |
3.4 曲壳结构声辐射优化 |
3.4.1 优化模型 |
3.4.2 优化算法 |
3.4.3 优化流程 |
3.4.4 优化设计例题 |
3.5 本章小结 |
4 层合曲壳结构时域声辐射响应分析与优化设计 |
4.1 层合曲壳有限元理论 |
4.2 层合曲壳结构灵敏度分析 |
4.3 层合曲壳结构优化设计 |
4.3.1 优化模型 |
4.3.2 优化流程 |
4.3.3 优化算例 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)曲线梁侧倾式异形人行拱桥受力特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.1.1 异形拱桥发展概况 |
1.1.2 异形拱桥结构特点 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 拱桥计算分析理论发展 |
1.2.2 异形拱桥分析研究现状 |
1.3 论文的主要工作与技术路线 |
第2章 拱桥计算理论及方法 |
2.1 稳定性计算理论 |
2.1.1 拱桥稳定理论概述 |
2.1.2 稳定判别准则 |
2.1.3 稳定安全系数 |
2.1.4 稳定问题的计算方法 |
2.2 非线性有限元计算理论 |
2.2.1 几何非线性 |
2.2.2 材料非线性 |
2.3 人致振动计算理论 |
2.3.1 连续行走模型 |
2.3.2 人群荷载模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 有限元模型及静力分析 |
3.1 工程概况 |
3.2 有限元模型 |
3.2.1 单元模拟 |
3.2.2 荷载工况及荷载组合 |
3.2.3 横向风荷载方向 |
3.3 相关参数影响探讨 |
3.3.1 主梁高度 |
3.3.2 中间支承 |
3.3.3 拱肋倾角 |
3.3.4 拱肋截面 |
3.4 本章小结 |
第4章 动力特性及人致振动响应 |
4.1 自振特性 |
4.1.1 相关参数的影响 |
4.1.2 模态分析 |
4.2 舒适度评价 |
4.2.1 舒适度评价方法 |
4.2.2 加速度响应的计算 |
4.3 人群荷载模型 |
4.3.1 等效同步人群荷载 |
4.3.2 阻尼比的选择 |
4.3.3 阻尼系统设计 |
4.4 振动响应及结构参数影响分析 |
4.4.1 主梁高度 |
4.4.2 中间支承 |
4.4.3 拱肋倾角 |
4.4.4 拱肋截面 |
4.5 本章小结 |
第5章 屈曲稳定和极限承载力分析 |
5.1 屈曲稳定分析 |
5.1.1 荷载工况 |
5.1.2 弹性稳定分析 |
5.2 极限承载能力分析 |
5.2.1 结构承载能力安全系数 |
5.2.2 加载模式的影响 |
5.2.3 屈服强度的影响分析 |
5.2.4 屈后强度影响分析 |
5.2.5 拱肋屈服的影响分析 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参与的科研实践项目 |
(7)高坝泄流诱发结构和场地振动机理和减振方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 问题的提出 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 泄流诱发振动机理研究进展 |
1.2.2 高坝泄流诱发场地振动的振源 |
1.2.3 场地振动的传播 |
1.2.4 结构减振方法 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 高坝泄流诱发结构和场地振动分析的理论方法 |
2.1 结构振动响应的分析理论和方法 |
2.1.1 确定性分析方法 |
2.1.2 随机性分析方法 |
2.2 场地振动响应的分析理论和方法 |
2.2.1 波函数展开法 |
2.2.2 有限元方法 |
2.3 模型试验理论和方法 |
2.3.1 水跃区脉动压强相似性原理 |
2.3.2 缝隙中水流脉动压强的相似性原理 |
2.4 本章小结 |
第三章 高坝泄流诱发结构振动响应特性及减振研究 |
3.1 高坝泄流激励下结构动力响应分析的反应谱方法 |
3.2 水工结构耦合阻尼在振动基本方程中的表现形式 |
3.3 考虑耦合阻尼的复模态叠加法 |
3.4 高坝泄流激励下复杂阻尼体系的稳态均方响应 |
3.5 空间变异激励下耦合阻尼器的减振效果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 高坝泄流诱发坝体附属结构的“伴生”振动机理研究 |
4.1 闸门群的“伴生”振动现象 |
4.1.1 原型观测工况 |
4.1.2 中孔闸门振动 |
4.1.3 表孔闸门群的“伴生”振动现象 |
4.1.4 “伴生”振动机理的初步解释 |
4.2 坝体附属结构“伴生”振动的理论分析 |
4.2.1 附属结构“伴生”振动的动力学模型 |
4.2.2 不考虑P2 荷载条件下动力学模型的参数敏感性分析 |
4.2.3 考虑P2 荷载条件下动力学模型的参数敏感性分析 |
4.3 相关结构的数值模型分析 |
4.4 不同开度条件下表孔闸门振动原因及机制 |
4.5 本章小结 |
第五章 高坝泄流诱发场地振动特性及调控减振研究 |
5.1 乌东德水电站工程概况 |
5.2 水弹性模型试验准备 |
5.2.1 相似条件 |
5.2.2 模拟范围选取 |
5.2.3 模型制作 |
5.2.4 测试系统 |
5.2.5 试验工况 |
5.3 高坝泄流诱发场地振动情况规律性分析 |
5.3.1 时域分析 |
5.3.2 频域分析 |
5.4 高坝泄流诱发场地振动调度减振方法研究 |
5.4.1 时域分析 |
5.4.2 频域分析 |
5.4.3 高拱坝泄流诱发场地振动减振调度优化方案 |
5.5 本章小结 |
第六章 高坝泄流诱发场地振动的结构放大特性与减振研究 |
6.1 动力学减振设施在结构振动控制中的应用 |
6.2 向家坝水电站场地振动原型观测和理论分析 |
6.2.1 向家坝水电站场地振动原型观测 |
6.2.2 原型观测结果的理论分析 |
6.3 基底隔振在场地振动激励下的应用及动力响应分析 |
6.4 场地振动荷载下非线性隔振体系动力分析的状态空间分裂法 |
6.5 场地振动荷载下非线性隔振体系动力响应的概率解 |
6.6 数值算例 |
6.7 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(8)基于Hilbert-Huang变换的长周期结构地震响应规律与破坏机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 Hilbert-Huang变换端点问题研究现状 |
1.2.2 长周期结构研究现状 |
1.3 本文研究内容及创新点 |
第二章 HHT基本理论及端点效应抑制新方法 |
2.1 传统信号处理方法 |
2.1.1 Fourier变换 |
2.1.2 Gabor变换 |
2.1.3 小波变换 |
2.2 HHT变换基本理论 |
2.2.1 EMD基本过程 |
2.2.2 Hilbert谱分析 |
2.2.3 HHT与傅里叶变换、小波变换的对比 |
2.3 HHT端点效应抑制的改进方法 |
2.3.1 HHT端点效应分析 |
2.3.2 基于数据/极值联合对称延拓的HHT端点效应抑制方法 |
2.4 仿真信号HHT分析验证 |
2.4.1 EMD筛分结果的比较 |
2.4.2 评价指标的比较 |
2.4.3 瞬时频率的比较 |
2.4.4 Hilbert能量谱的比较 |
2.5 结构响应非线性特征分析中的应用 |
2.5.1 线性体系动力响应HHT分析 |
2.5.2 非线性体系动力响应HHT分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 长周期结构瞬态效应的研究 |
3.1 关于瞬态效应的不同观点 |
3.2 地震动瞬态反应计算 |
3.2.1 瞬态反应与稳态反应界定 |
3.2.2 基于EMD的半波长拟简谐方法计算地震瞬态反应 |
3.3 算例验证 |
3.3.1 IMF分量拟简谐波的形成 |
3.3.2 IMF分量的瞬态与稳态反应计算 |
3.3.3 地震作用下瞬态与稳态反应计算 |
3.4 瞬态效应的影响因素分析 |
3.4.1 频谱的影响 |
3.4.2 初始相位差的影响 |
3.4.3 持时的影响 |
3.4.4 阻尼的影响 |
3.5 地震作用下的瞬态效应分析 |
3.5.1 IMF分量作用下的瞬态效应分析 |
3.5.2 地震作用下的瞬态效应分析 |
3.6 不同类型地震动的纵波作用下瞬态效应的影响程度分析 |
3.6.1 不同类型地震动的特点 |
3.6.2 偏差度分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 地震作用-结构响应滞后规律研究 |
4.1 动力学理论滞后现象的启示 |
4.1.1 稳态反应滞后规律 |
4.1.2 瞬态反应滞后规律 |
4.2 简谐荷载作用下结构反应滞后规律 |
4.2.1 简谐荷载作用下位移反应滞后规律影响因素 |
4.2.2 位移、速度、加速度反应滞后时间规律 |
4.3 地震作用下结构反应滞后规律 |
4.3.1 地震作用下结构反应滞后的实质 |
4.3.2 位移、速度、加速度反应滞后时间规律 |
4.4 不同类型地震动的滞后规律与破坏模式 |
4.4.1 不同类型地震动作用下的滞后规律 |
4.4.2 不同类型地震动的滞后时间与能量 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于最大瞬时输入能调波方法及结构震动破坏机理研究 |
5.1 基于瞬时输入能调波方法 |
5.1.1 工程概况与模型建立 |
5.1.2 现行规范选波和调波方法 |
5.1.3 基于调幅方式的弹性时程分析 |
5.1.4 基于最大瞬时输入能的调波方式 |
5.2 长周期结构破坏机理研究 |
5.2.1 刚度退化三折线模型 |
5.2.2 单自由度体系弹塑性时程分析 |
5.2.3 破坏机理研究 |
5.3 本章小节 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(9)基于数值试验的波浪载荷激励船舶振动响应研究(论文提纲范文)
1 单自由度系统简谐激励振动理论 |
1.1 运动微分方程 |
1.2 伴随自由振动项与强迫振动项的幅值对比 |
1.3 伴随自由振动占比的讨论 |
2 理论预报研究方法 |
3 数值仿真试验 |
3.1 有限元计算模型 |
3.2 计算波浪载荷和试验工况设计 |
3.3 仿真试验结果分析 |
4 结论 |
(10)基于小波变换及混沌的结构动力仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 学术背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 非平稳动力信号处理技术的进展 |
1.2.2 非线性及混沌理论在工程中的应用研究 |
1.2.3 结构的非平稳地震反应分析及破坏机制研究 |
1.3 本文研究的难点和要解决的问题 |
1.3.1 现有方法存在问题 |
1.3.2 拟要解决的关键问题 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 小波变换和希尔伯特变换、混沌基本理论简介及两个重要问题的探讨 |
2.1 引言 |
2.2 信号分析的基本方法—小波变换 |
2.2.1 小波理论概述 |
2.2.2 多分辨分析及其在工程中的应用 |
2.2.3 小波包分析 |
2.3 信号分析的基本方法—HILBERT-HUANG变换 |
2.3.1 经验模态分解(EMD) |
2.3.2 基于EMD的希尔伯特变换 |
2.3.3 HHT现阶段存在的几个问题 |
2.4 混沌研究的基本理论和实用方法 |
2.4.1 混沌的基本概念、主要特征和混沌途径 |
2.4.2 混沌数据分析的主要方法 |
2.5 混沌振动的数值识别方法 |
2.5.1 混沌振动的识别 |
2.5.2 典型非线性杜芬方程的混沌数值模拟分析 |
2.6 混沌振动系统识别方法的仿真分析 |
2.7 两个重要问题的讨论 |
2.7.1 长周期结构和短周期结构的界定 |
2.7.2 强非线性系统地震响应的计算 |
2.8 本章小结 |
第三章 基于小波和HHT变换的长周期结构和短周期结构动力特性 |
3.1 引言 |
3.2 单自由度体系地震瞬态反应计算与地震简谐波拟合方法 |
3.2.1 单自由度体系地震瞬态反应计算 |
3.2.2 小波空间地震简谐波的拟合方法 |
3.3 单自由度体系下拟合简谐波反应谱与长短周期判定标准 |
3.3.1 单自由度体系下拟合简谐波位移反应谱分析 |
3.3.2 单自由度体系长短周期结构的判定标准 |
3.4 多自由度体系的瞬态响应计算与长短周期判定 |
3.4.1 多自由度体系结构的位移响应 |
3.4.2 振型分解法求解结构的瞬态响应方法 |
3.4.3 基于HHT变换的多自由度体系地震瞬态反应计算程序的实现 |
3.4.4 多自由度体系长短周期的判定方法 |
3.5 基于瞬时能量谱的长周期结构和短周期结构动力特性分析 |
3.5.1 Hilbert瞬时能量谱和瞬时能量的单位释义 |
3.5.2 单自由度体系瞬时能量谱与地震动瞬时能量谱比较分析 |
3.5.3 多自由度体系瞬时能量谱与地震动瞬时能量谱比较分析 |
3.6 特种高耸结构(烟囱)地震瞬态反应计算与动力特性分析的算例 |
3.6.1 长周期结构的特点与震害 |
3.6.2 烟囱计算模型 |
3.6.3 地震波作用下烟囱的地震瞬态反应计算与动力特征 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于小波和HHT变换的地震动非平稳特性模拟和结构恢复力模型选取 |
4.1 引言 |
4.2 地震动特性与选用处理 |
4.2.1 地震波的幅值 |
4.2.2 地震波的频谱特性 |
4.2.3 地震波的持时特性 |
4.3 小波和HHT变换在地震动非平稳特性分析中的应用 |
4.3.1 基于EMD的地震动仿真模拟与动力特性分析 |
4.3.2 基于HHT变换的地震动峰值能量 |
4.3.3 基于HHT变换的地震动非平稳信号的峰均比 |
4.3.4 地震动能量算例分析 |
4.4 结构恢复力模型和计算参数选取 |
4.4.1 几种常用的恢复力模型 |
4.4.2 恢复力模型相关参数的选定 |
4.4.3 两种恢复力模型地震反应比较分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 弹塑性体系的地震响应与迟滞非线性研究 |
5.1 引言 |
5.2 恢复力—变形关系的实验曲线及其简化 |
5.3 运动方程及其控制参数 |
5.4 弹塑性体系重要的特征参数 |
5.5 单自由度弹塑性体系地震反应分析 |
5.5.1 线弹性体系与弹塑性体系地震反应的比较 |
5.5.2 弹塑性体系地震反应分析与屈服机理 |
5.6 多自由度非弹性体系的地震反应分析 |
5.7 钢筋混凝土结构的迟滞非线性研究 |
5.7.1 钢筋混凝土结构的裂缝间隙与迟滞非线性滞回特性 |
5.7.2 含间隙裂缝的钢筋混凝土结构迟滞非线性建模与运动方程 |
5.7.3 含间隙裂缝的钢筋混凝土结构不对称迟滞系统的稳态响应分析 |
5.8 本章小结 |
第六章 考虑间隙与碰撞的RC结构非线性动力学分析 |
6.1 引言 |
6.2 钢筋混凝土裂缝面上的横向剪力与缝面相对位移的关系 |
6.3 非光滑动力学系统的建模 |
6.4 基于恢复力系数的RC结构含间隙裂缝的碰撞模型 |
6.5 间隙与碰撞系统的动力学仿真分析 |
6.5.1 运动微分方程的建立与结构时变特性分析 |
6.5.2 阻尼对结构动力特性的影响分析 |
6.5.3 激励频率对结构动力特性的影响分析 |
6.6 含间隙裂缝的RC结构在简谐波激励下的混沌动力特性分析 |
6.7 含间隙裂缝的RC结构在地震作用下的混沌动力特性分析 |
6.7.1 非线性结构动力响应计算重点考虑的问题 |
6.7.2 含间隙裂缝的RC结构非线性动力响应算例分析 |
6.7.3 各小波分量对含间隙裂缝的RC结构非线性响应影响分析 |
6.8 本章小结 |
第七章 长周期结构和短周期结构的破坏标准和实用计算方法 |
7.1 引言 |
7.2 地震损伤模型和损伤指数 |
7.2.1 结构损伤指数和破坏准则 |
7.2.2 常见地震损伤模型的比较讨论 |
7.3 长周期结构首次穿越的计算方法 |
7.3.1 长周期结构首次穿越时间的概率密度函数计算 |
7.3.2 基于破坏指标界限划分的结构抗震可靠性分析 |
7.4 长周期结构动力仿真和抗震可靠性算例分析 |
7.5 短周期结构累积损伤的计算方法 |
7.5.1 抗震结构能量动力方程与能量数值表达式 |
7.5.2 地震作用下结构的地震能量需求谱实用计算方法 |
7.5.3 基于低周疲劳破坏模型的结构滞回能能力值计算 |
7.5.4 结构破坏的能量判据 |
7.6 短周期结构能量计算分析与基于能量判据的抗震设计 |
7.6.1 实际结构基于时域直接积分法能量计算分析 |
7.6.2 实际结构基于能量判据的抗震实用评估分析方法 |
7.7 本章小节 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、简谐荷载作用下伴生自由振动的研究(论文参考文献)
- [1]结构动力学中若干问题辨析[J]. 潘旦光,鲁文艳. 高等建筑教育, 2021(02)
- [2]滞后阻尼体系地震反应的中心差分虚初始条件法[J]. 祁文睿,潘旦光,高永涛,付相球. 工程力学, 2020(09)
- [3]基于EMD的单自由度体系地震瞬态与稳态反应计算与分析[J]. 项洪,吴琛,杨超,陈柯丹. 振动与冲击, 2020(13)
- [4]人行斜拉桥舒适度研究[D]. 黄鑫. 重庆交通大学, 2020(01)
- [5]考虑时域声辐射特性的曲壳结构优化设计[D]. 郭煜. 大连理工大学, 2019(02)
- [6]曲线梁侧倾式异形人行拱桥受力特性分析[D]. 潘鑫. 西南交通大学, 2019(03)
- [7]高坝泄流诱发结构和场地振动机理和减振方法研究[D]. 梁超. 天津大学, 2017(06)
- [8]基于Hilbert-Huang变换的长周期结构地震响应规律与破坏机理研究[D]. 项洪. 福建工程学院, 2016(02)
- [9]基于数值试验的波浪载荷激励船舶振动响应研究[J]. 唐宇航,陈志坚,张佳栋. 振动与冲击, 2016(22)
- [10]基于小波变换及混沌的结构动力仿真分析[D]. 刘强. 福州大学, 2012(12)