地铁—建筑物合建结构中钢弹簧浮置板轨道基频优选影响因素

结合2个合建工程实例,通过结构的模态分析和钢弹簧支反力的特征分析,研究地铁—建筑物合建结构中钢弹簧浮置板轨道基频优选的影响因素。结果表明:对于不同的地铁—建筑物合建结构,当其竖向自由振动频率在20~80 Hz范围内时,累积的参振质量比例均较高,达50%以上,而在与钢弹簧浮置板轨道基频相近的4~10 Hz竖向自由振动频率范围内,参振质量比例的分布情况却差异较大,这与合建结构的型式和刚度等因素有关;在其他参数不变的情况下,随着钢弹簧浮置板厚度的增加,钢弹簧浮置板的固有频率在向低频移动的同时,虽提高了轨道结构对中高频振动的减振效率,但在钢弹簧浮置板固有频率附近被放大的能量也将随之增加,进而会加大合建结构的低频受迫振动响应。因此对于地铁-建筑物合建结构工程,在选取钢弹簧浮置板轨道基频时,需要综合考虑合建结构型式、结构刚度以及钢弹簧支反力的时域与频域特性。     

城市交通系统中宽扁梁结构的自由振动分析

为研究城市交通系统中宽扁梁的动力性能,由明德林(Mindlin)板理论退化得到板梁的控制方程,并推导出两端简支和两端固支板梁的自由振动特征方程,然后分别求解其自振频率和模态,并将计算结果与铁木辛科(Timoshenko)梁、Mindlin板的结果进行对比,总结板梁方程的梁宽适用范围并考虑泊松比对宽梁自由振动的影响。分析表明:相较Timoshenko梁方程,板梁方程更贴近Mindlin板的计算结果,尤其是前5阶自振频率,更适于较大泊松比的宽梁结构动力分析。     

三跨连续加劲梁悬索桥基频近似公式

基于能量原理 ,用 Rayleigh— Ritz法导出了三跨连续加劲梁悬索桥的一阶反对称、对称的竖向挠曲自由振动和扭转自由振动的频率 ;并忽略了一些影响悬索桥基频的次要因素 ,对导出的悬索桥基频近似计算公式作了进一步的简化 ,得出了悬索桥自由振动基频的近似公式。最后用导出的悬索桥振动基频近似公式分别对三座三跨连续加劲梁悬索桥算例进行了计算 ,把用本文导出的公式计算出的结果和精确的有限元解相比较 ,结果非常接近 ,其精度可以满足方案选择和初步设计阶段的要求     

一类非等截面杆的纵向自由振动

研究一类变截面杆,其横截面积呈指数函数变化。经适当变换后,杆的纵向自由振动方程转换为退化的超几何方程,其解可以用Kummer函数来表示。得到了三种简单边界条件下的频率方程和振型函数。频率方程一般是超越方程,需要数值求解其固有频率。在特殊情形下,可以求得各阶固有频率。     

正交各向异性矩形中厚板的强迫振动及其应用

在文献［１］已求得自由振动解的基础上，本文首先采用模态迭加法，求得弹性地基上四边自由正交各向异性矩形中厚板的受迫振动解，然后应用到我国目前常用的轨枕板上，求得其在列车通过时的动力响应解。     

动态有限元法及其在薄板弯曲振动中的应用

从最小势能泛函出发,将位移分离为静态位移及与频率相关的动态位移,导出了简便、统一的动态有限元(DEM)列式,克服了DEM[1]、[2]中列式复杂的缺陷.将本文方法应用于薄板横向振动分析中,计算了矩形薄板在不同支承情况下的自振频率.结果表明本文方法简单、有效,便于计算机统一实施.     

薄板矩形协调单元的理论证明与应用

提出了一薄板矩形协调单元，通过理论证明该薄板单元具有完备性和Ｃ１阶连续性从而较好地解决了薄板单元的Ｃ１阶连续性难题，并用该协反单元对薄板进行了对比分析，其计处结果较非协调单元精确，收敛速度快。     

钢-混凝土组合板单向受压稳定性研究

采用弹性薄板理论建立基于弹性扭转约束边界的组合板局部稳定分析模型,研究四边简支矩形钢-混凝土组合板在轴向受压状态下的稳定性.根据能量驻值原理,推导组合板局部失稳临界荷载解析解,理论解与有限元方法计算结果吻合良好.根据钢板屈服先于弹性局部屈曲和弹性局部屈曲先于整体屈曲的原则,推导出组合板轴向受压状态下栓钉在2个方向的最大间距和混凝土板最小厚度的限制要求.     

兆瓦级风力机塔架的固有特性研究

建立了某型兆瓦级风力机塔架的力学模型,运用雷利法求出塔架第一阶弯曲振动和扭转振动固有频率的近似解,并研究了塔架直径、厚度、锥度角、上端结构质量、偏心距等参数对塔架基频的影响,利用有限元方法分析了塔架底部门孔尺寸、位置对塔架固有特性的影响,并与解析法的结果进行了对比,两者具有较好的一致性。     

基于Timoshenko梁求解钢轨导纳研究

利用有限元软件,建立钢轨导纳分析模型,采用完全法求解钢轨导纳,对Timoshenko梁与Euler梁模型计算结果进行对比研究。研究结果表明:在频率1 500 Hz以内,采用Timoshenko梁和Euler梁模型的钢轨位移导纳计算结果基本一致;当频率在1 500 Hz以上时,Timoshenko梁模型仍能较好反映导纳的峰—峰值变化规律;采用Timoshenko梁计算得到的前4个导纳峰值频率依次为450 Hz,700 Hz,1 000Hz和1 250 Hz,最大值发生在1 250 Hz,其中位移导纳最大幅值为4.19×10-8m/N;钢轨频响曲线的峰值与模态固有频率一一对应,通过对比认为,钢轨在1 250 Hz频率发生了Pinned-pinned振动。