波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥——波形钢腹板力学性能有限元分析

波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥是近年来在国内推广应用较为广泛的一种新型桥梁结构形式。由于波形钢腹板预应力混凝土组合梁的力学特性,波形钢腹板的屈曲稳定性是波形钢腹板预应力混凝土组合梁设计的重要问题。本文基于模型研究了波形钢腹板的腹板高度、腹板厚度等因素对其弹性剪切屈曲性能的影响。通过得到的屈曲特征值和屈曲模态图,对波形钢腹板的屈曲破坏情况做出总结,并且结合当前最新研究前沿,为以后的工作提供参考和改进。     

新型缓粘结预应力体系的试验研究

介绍了一种以树脂胶粘剂为介质的新型缓粘结预应力体系的试验研究,其中包括能满足该体系要求的固化期在3、6、12个月左右、抗压强度50 MPa以上的胶粘剂组分及物理力学性能的研究;对预应力筋在不同时间张拉锚固作业中的κ和μ进行测量;缓粘结预应力筋在应力状态下进行了腐蚀试验;采用缓粘结预应力筋制作了8根预应力受弯构件进行试验,并与同条件制作的有粘结、无粘结预应力梁进行比较。结果表明,胶粘剂固化后的缓粘结预应力构件的工作性能,几乎和有粘结预应力构件相同。通过几个缓粘结预应力工程的施工,表明该体系的施工工艺与无粘结预应力施工工艺相近,简便易行。该体系将后张法中的无粘结和有粘结预应力混凝土体系相结合,使传统的预应力技术有了更新的发展。     

独塔单索面斜拉桥动力特性分析与试验研究

独塔单索面预应力混凝土斜拉桥的动力特性有别于普通的大跨多塔斜拉桥,掌握其性能对研究其抗震性能与车振性能至关重要。通过某独塔单索面斜拉桥的现场脉动试验、跑车试验、跳车试验以及刹车试验等,测试了该桥的频率、振型、阻尼系数及冲击系数等动力参数。同时采用有限元分析方法建立了该桥的三维空间有限元模型,并进行了动力特性分析。对比结果显示,数值分析与实测吻合较好,该桥实际动刚度大于设计动刚度。     

正交斜放空腹夹层板楼盖自振特性分析

正交斜放钢筋混凝土空腹夹层板是马克俭院士提出的新型楼盖结构体系,广泛应用于大跨度公共建筑中。为了研究该种新型楼盖的受力性能,采用大型有限元软件SAP2000对拟建盒式结构的正交斜放楼盖进行分析。基于舒适度评定标准,将本文分析得到的楼盖基频与各国规范的限值进行对比,研究表明正交斜放空腹夹层板满足舒适度对楼盖基频的要求,并具有良好的受力性能。在空腹夹层板的实际应用中,建议将与边梁相连的网格做成实腹式或在该网格的上、下肋之间添加斜撑肋,以改善上、下肋的受力情况。     

双向预应力钢筋混凝土叠合板裂缝试验研究

通过9块中置信荷载下,对边筒支、对边自由的双向预应力混凝土无腹筋叠合板裂缝的试验研究,探讨了裂缝种类,并根据实测数据建立了板底纵缝的开裂荷载计算公式。     

基于CFD的直翼推进器水动力性能研究及参数影响分析

本文在直翼推进器工作原理分析的基础上,以某型直翼推进器的缩比试验模型为研究对象,利用CFD方法进行了建模与仿真,对该型直翼推进器流场特性、敞水性能、桨叶载荷等水动力特性进行了研究,并对不同桨叶结构参数对推进性能的影响进行了比较分析,可为直翼推进器水动力性能预报、桨叶及推进器机构设计与优化提供有效支持.     

浅析预应力技术在船闸混凝土裂缝控制中的应用

预应力是近年来在国内发展较快的混凝土结构加固技术,通过预应力施加提高混凝土受拉性能,广泛地应用于国内桥梁、铁路等工程建设。目前,预应力在水运船闸结构中的应用相对较少,缺少系统的设计分析方法。本文针对横拉门闸首门库混凝土裂缝问题,采用结构仿真计算方法的技术手段,对预应力参数设计方法体系进行了研究、并直接应用于船闸工程设计。     

大跨度四坡水装配式钢空腹网架动静力学性能分析

运大跨四坡水装配式钢空腹网架结构是马克俭院士基于钢空腹网架的一种新型的结构体系。这种新型的结构体系将古建形式融于结构理念,由斜上弦、水平向下弦、竖向腹杆构成。为了研究这种新型楼盖的力学性能,本文对北京市东站某小学屋面大跨四坡水装配式刚空腹网架屋面进行设计和研究,对比分析不同加载参数下结构主要受力构件响应分析,得到结构在多种载作用下的整体工作性能及设计施工性能分析。结果表明:大跨四坡水装配式钢空腹网架结构具有较好的受力性能,能够抵抗多种荷载作用,在设计时应对空腹网架跨中,空腹网架与柱连接部位设计杆件加强,增加截面尺寸,构件柱沿X、Y方向抗侧刚度应相近,在施工过程中,把控好关键部位节点施工质量。     

高速铁路预应力混凝土连续梁桥设计

结合青山河特大桥主跨预应力混凝土连续梁,介绍高速铁路连续梁的结构特点及设计中应注意的问题。通过对该梁的静力计算和动力分析,得到应力、变形情况及动力特性、列车走行性分析成果。     

钢-混凝土叠合梁桥静动载试验

钢-混凝土叠合梁较好的利用了钢与混凝土的优点，是一种被广泛应用的新桥型。文中对其进行了静力和动力荷载试验分析。通过测定主梁在试验荷载作用下的应变和挠度，并与理论计算值比较，发现桥梁强度和刚度满足设计要求。通过测定主梁自振特性以及在荷载作用下的动力反应，对桥梁的动力性能进行了评定。该试验对同类桥梁的检测具有借鉴意义，为今后桥梁的养护积累了资料。     

舰船刚性阻振质量复合托板隔振特性优化设计(英文)

In considering the theory of structural dynamic optimization design, a design method of the structural style of ship composite brace with rigid vibration isolation mass was studied. Two kinds of structural dynamic optimization formulations minimizing the vibration acceleration of the non-pressure hull on the restraining condition of the gross weight of the ship cabin were established: 1) dynamic optimization of the sectional dimensions of the rigid vibration isolation mass in the composite brace; 2) dynamic optimization of the arranging position of the rigid vibration isolation mass. Through the optimization results, sectional dimensions and the arranging position of the rigid vibration isolation mass with better performance in reducing vibration were gained, and some reference was provided for practical engineering designs as well as enrichment of the design method of a novel ship vibration-isolation brace.     

含分层损伤复合材料层合板声激励下振动特性研究

本文通过对含厚度方向不同位置椭圆分层层合板结构动力分析,讨论平面声波激励对结构动力响应特性的影响,基于分层损伤结构变形特点,将含损伤层合板的基板和上下子板采用Mindlin板单元离散,而分层损伤区以虚拟连接单元模拟,根据耗散能的计算确定结构的模态阻尼特征,建立含损伤层合板的振动响应函数的有限元分析方法,用算例验证模型的可信性,在0-1000Hz范围内,计算了含厚度方向不同位置椭圆分层损伤层合板结构的固有频率、模态阻尼和幅频响应与相频响应,依据计算结果分析了分层损伤对动力特性的影响,有益于进一步对分层损伤建立识别模式.     

钢一混凝土组合桥面板计算分析

钢一混凝土组合桥面板是通过剪力连接件将混凝土和钢梁结合在一起的一种新型组合结构。以某一特大跨度悬索桥钢一混凝土组合桥面板为例,介绍了钢一混凝土桥面板设计的基本方法,并进行了有限元计算,结果表明设计满足规范要求。     

粘弹性复合材料结构水中振动及声辐射研究进展综述

文章系统回顾了水中结构振动和声辐射的理论和计算方法.介绍了声场和水中弹性结构声-振耦合问题求解的理论及数值方法的研究情况.文中也回顾了粘弹性复合材料板壳结构动态特性和声辐射的研究情况,并对水中粘弹性复合材料结构声辐射问题的研究前景进行了展望.     

基于复合材料的水下耐压结构拓扑优化探究

探究基于复合材料的拓扑优化设计方法在水下耐压结构设计中的应用.本文方法是在等值线方法、SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)模型、灵敏度过滤技术的基础上,推导复合材料的等效刚度矩阵.通过经典桥形结构优化算例、静水压作用下的结构拓扑优化设计以及空心水下耐压结构优化设计,分析了在拓扑相关载荷作用下,复合材料对于水下耐压结构的最优拓扑形式的影响.发现复合材料与各向同性材料结构的优化结果比较相似,而复合材料的铺层方式及角度的变化可能对优化结果产生较大的影响,本文对空心耐压结构的优化结果与MIT团队提出的耐压壳概念相类似,说明复合材料的拓扑优化研究对于未来水下耐压结构的设计具有重要的参考价值及指导意义.     

空间复合材料加筋板流固耦合振动分析

本文用结构有限元与流体边界元方法研究了空间复合材料加筋板结构的流固耦合自由振动，推导了用于结构分析的分项插值型复合材料八节点板单元和三节点梁单元，以及用于流场分析的线性边界单元。用修正的RIRZ向量法与波前法相结合的方法求解特征值问题，避免了因附连水质量引起的结构质量矩阵为满阵的内存困难和非对称矩阵方程约化困难。算例表明，附连水质量对复合材料结构的动力特性影响要比各向同性材料严重得多。     

组合波阻技术的波动力响应矩阵分析法及其特性研究

基于有限元思想,综合运用波分析法和阻抗法,提出了波阻元件阻抑结构声传递的波动力响应矩阵分析法。将结构离散为多个波导单元和波阻单元,根据连接节点的位移连续,力与力矩平衡,建立附加波阻元件的结构连接广义波动力响应平衡方程,推导出波单元波动力响应特征矩阵及波阻元件附加波动响应特征矩阵,并代入波动力响应平衡方程求解得到波单元的振动幅值,从而求得传递效率与损失。运用该方法对阻振质量,粘弹性夹层以及动力吸振器的波阻特性进行了数值分析。最后,重点分析了组合波阻技术的波阻特性。研究表明,根据不同类型波阻元件的波阻特性,进行科学的组合与优化布置,并选择合理的设计参数,能显著提高组合波阻元件的阻抑效果。以上研究为组合波阻元件的声学设计提供了分析方法及新的控制策略,在舰船等结构减振降噪中具有重要的理论意义与工程应用价值。     

舰船高传递损失复合托板振动特性优化设计

基于结构动力学优化设计理论,研究了潜艇典型舱段双层圆柱壳舷间高传递损失复合托板结构。通过初步优化,得到隔振效果最优的刚性阻振质量块的最优截面尺寸和布设位置,并将最优参数的刚性阻振质量块等效为相同截面惯性矩的球扁钢。在满足舱段总重量及危险截面结构强度的约束条件下,以舱段非耐压壳体全频域内的平均振动加速度级为目标函数,对高传递损失复合托板的开孔半径和托板角度进行动力学优化设计,得到最优振动特性的复合托板形式。由优化结果得到,在中、高频段内,高传递损失复合托板有明显的降噪作用,舱段非耐压壳体全频域内的平均振动加速度级降低了1.66 dB。     

含分层损伤复合材料层合板频率响应函数分析

振动分析中含分层损伤复合材料层合板的动力特性是非常重要的，本文主要研究含分层损伤层合板的频率响应函数（FRFs)。首先，建立分层模型和基于FOSD理论的有限元层合板单元，为保证分析模型中避免出现上子板与下子板间的脱离或嵌入，引入了16节点虚拟界面罚单元，其次，根据Adams应变理论，由层合板SDC推导出相应结构振动的模态阻尼；最后，对0%-80%不同分层大小层合板的分析计算结果，讨论了不同分层大小对受损结构的固有频率，SDC和FRFs的影响，本研究不仅有助深入理解含分层复合材料层合板的动力特性，而且可发展用来预报复合材料层合板分层损伤的程度。