混合控制消能减震在某框架结构中的应用

相较于单一的消能减震结构,混合控制消能减震能结构的抗震性能有较大的提升。本文结合某框架结构,运用有限元分析软件SAP2000对加设防屈曲支撑和黏滞阻尼器的框架结构进行动力时程分析,并将非减震结构和减震结构进行对比分析。分析结果表明,防屈曲支撑在多遇地震作用下只提供侧向刚度不参与耗能,黏滞阻尼器提供较大的附加阻尼比;在罕遇地震作用下,黏滞阻尼器耗能有限,防屈曲支撑充分耗能,有效的降低结构侧向位移。混合控制消能减震结构综合利用两种消能构件,充分发挥自身特性,使建筑结构的抗震性能得到显著提高。     

预应力巨型支撑-钢框架结构的Pushover分析

采用Pushover分析方法,从底部剪力、破坏模式和抗震性能方面,研究在两种典型水平荷载模式下,预应力巨型支撑-钢框架结构的非线性性能.结果表明:结构在均布荷载模式下的极限荷载比倒三角模式下的大;两种水平荷载模式下,结构破坏模式相似,首先是下部楼层梁屈服,当较多水平梁屈服后柱出现屈服,极限状态时拉索才会出现屈服;经过抗风抗震弹性设计的预应力巨型支撑-钢框架结构,弹塑性抗震性能满足规范要求.     

不同阻尼器在钢框架减震工程中的对比分析研究

耗能型屈曲约束支撑与剪切型金属阻尼器均有较好的耗能性,性能稳定,更换方便,在框架结构的减震设计中都常被采用。本文以某钢框架的减震设计为例,研究了设置不同阻尼器后,钢框架结构的地震响应,并确定结构的减震方案。研究结果表明:附设屈曲约束支撑或附设剪切型金属阻尼器对钢结构减震效果明显,合理布置耗能型屈曲约束支撑或者布置剪切型金属阻尼器后,钢框架结构的抗震性均能满足要求。通过对比研究,为项目的减震设计提供了理论依据。     

阻尼器不同布置方案的对比分析研究

屈曲约束支撑(BRB)是广泛应用与结构减震的阻尼器,这种阻尼器耗能性良好、便于维护,特别适合钢框架结构的减震。云南某图书馆项目,结构形式为钢框架,采用BRB减震。本文对两种不同BRB布置方案下,结构的地震响应进行了分析研究。研究结果表明:两种布置方案,结构均满足抗震性能要求。通过对比分析,最终得出项目的减震布置方案,为项目的减震设计提供了理论依据。     

半刚性连接钢框架的有限元分析

进行了比例尺为1:2的两榀半刚性连接和一榀狗骨式刚性连接平面钢框架结构的拟静力试验。通过试验考察了半刚性连接平面钢框架结构在循环荷载作用下的弹塑性性能,了解了结构在丧失极限承载力后的破坏形态和塑性铰出现的顺序,得到了各个试件M-θr滞回曲线及骨架曲线,从而间接得到了各类连接的抗震性能,进而又分析了各类连接的滞回性能。对2个半刚性连接钢框架进行了非线性的有限元分析,得出了一些对工程有益的结论。     

预制装配式RCS框架的抗震性能分析

RCS混合框架结构能发挥钢与混凝土两种材料各自的优点,为充分利用钢结构的装配优势,提出一种将预制装配式与RCS混合框架结构相结合的新型装配式RCS节点;在节点试验的基础上,基于开源软件Open SEES平台提出装配式RCS节点的建模方法,并对装配式RCS框架结构进行动力弹塑性对比分析;通过修改节点连接处的初始转动刚度,研究节点处半刚性行为对结构整体抗震性能的影响.分析表明:装配式RCS框架在8度罕遇地震作用下,结构的最大层间位移角相对于普通RCS框架有所增加,但可以满足规范的抗震性能要求;节点连接的半刚性行为对装配式RCS整体结构受力性能有显著的影响,降低节点连接处的初始刚度对增大结构周期作用明显;当连接处节点的初始刚度在半刚性范围内变化时,结构的最大层间位移角与初始刚度的关系需通过屈服机制进行精细研究.     

某不规则框架消能减震结构多角度验算研究

对于不规则消能减震结构,地震波传入角度不同会导致部分消能减震装置不能充分发挥作用,无法显著提高建筑结构抗震性能。本文结合某弧形不规则框架结构,运用有限元分析软件SAP2000对加设金属阻尼器的框架结构进行动力时程分析,并将非减震结构和减震结构进行对比分析。分析结果表明:合理布置阻尼器位置,可有效为不规则结构提供附加阻尼比,从而分担结构承受的地震力,耗散地震能量,并提高结构的抗震性能。     

钢支撑设计方法对多层框架抗震性能的影响研究

针对现行规范采用放大地震力的支撑设计方法可能导致框架柱屈曲,提出弱剪型支撑设计方法,采用弹塑性时程有限单元法,对不同支撑设计方法下两层三跨的支撑框架的抗震性能与地震响应进行分析,结果表明:强剪型支撑框架增大地震力,且柱先于支撑屈服发生无侧移失稳,导致结构水平位移快速增加;而弱剪型支撑框架发生有侧移变形。强剪型支撑架的层间剪力-位移时程响应曲线和支撑的应力应变响应曲线、柱子应力应变响应曲线几乎不封闭,表明结构即使具有耗能能力,也难以发挥作用。弱剪型支撑框架中,支撑较早发生屈服,然后支撑和框架发生侧移变形,支撑和梁柱的延性及耗能能力能充分发挥作用。建议在设计支撑架时,增加支撑屈服机构验算,保证支撑屈服后柱仍在弹性阶段工作。     

技术专利介绍

专利名称:一种新型网箱式浮防波堤专利类型:实用新型专利号:202022268262X专利权人:中交第一航务工程勘察设计院有限公司专利摘要:一种新型网箱式浮防波堤,包括锚碇系统、框架结构、消能网及渔网。锚碇系统由锚碇构件、锚链及弹性构件组成,锚碇构件采用锚块或锚桩,锚链采用钢锚链或尼龙绳等强度高、伸缩性小的材料,与网箱连结的弹性构件采用拉簧或耐久性及伸缩性能好的弹性材料;框架结构由主梁、辅梁和斜撑组成,主梁、辅梁和斜撑均采用空心封闭结构,以形成结构的整体支撑,并为整个网箱式浮防波堤提供浮力;消能网布置在框架结构内部;渔网布置于框架结构四周及底部。本实用新型的有益效果是:利用框架结构本身提供浮力,不设置单独的浮力单元,能够有效的减少受力面积,降低结构受力;通过消能网能够有效的消耗波浪能量,干扰波浪能量的传播,达到降低港内波高的目的;浮防波堤底部及四周设置网箱养殖的渔网,可使本结构发挥防波堤功能的同时兼顾水产养殖功能,产生直接经济效益。     

应用金属消能器的框架结构减震效果分析

为分析装设金属消能器的框架结构减震效果,采用数值模拟方法,运用有限元软件建立框架整体模型。为确保分析模型的准确性,分别将YJK、SAP2000模型计算所得到的质量、周期和层间剪力进行对比,利用SAP2000进行多遇和罕遇地震作用下减震效果分析。结果表明:应用金属消能器的框架结构,X、Y向结构附加消能比均达到3%左右,在多遇地震作用下,层间剪力和位移角均有所减小,综合最大减震率23.15%;在罕遇地震作用下,层间位移角有所减小,且满足规范要求。     

动力调谐陀螺仪角位移测试中的数据处理技术

坦克炮控系统的性能测试关键为角位移的测试,因此,研制了基于动力调谐陀螺仪的角位移测试系统。介绍了系统组成及工作原理,并着重分析了角位移测量原理和误差,以及在线实时数据处理技术。实验结果表明：基于动力调谐陀螺仪并采用改进零点渐变算法的角位移测试系统零点漂移小,测角精度可达0．48％,完全能满足炮控系统性能测试的需求。     

强迫位移式门式刚架的强迫位移量确定方法

强迫位移式门式刚架中间设置摇摆柱,在柱顶与斜梁连接处设置强迫位移。不仅摇摆柱限制刚架跨中位移,而且强迫位移量产生的预应力可调节结构在荷载作用下的内力,使得内力分布更为均匀。如何确定强迫位移量是强迫位移式门式刚架的关键问题。文中建立了强迫位移量的确定准则：在竖向荷载的作用下,屋脊弯矩与梁柱连接处或斜梁跨中截面弯矩绝对值相等,构件内力分布达到最均匀状态。依据该准则及结构变形叠加原理,建立了门式刚架的强迫位移量的确定方案及计算公式,为强迫位移式门式刚架的初步设计奠定了理论基础。     

四面六边透水框架自动同步抛投装置与工艺

针对四面六边透水框架抛投效率低、成本高、准确度低、存在安全隐患等问题,建立四面六边透水框架抛投漂移距离的数学模型,得出抛投高度、水深、水流速度、透水框架阻水面积等参数对漂移距离的影响规律。提出一种大框架、多转轴的空中自动同步脱钩抛投吊具,增加每次抛投透水框架的数量,并采用GPS引导抛投船舶精准定位,对抛投作业过程进行实时控制。结果表明,此种抛投装置可提高透水框架抛投的准确性,且提高施工效率。     

巨型钢框架--拉索支撑体系在水平荷载作用下的破坏性能

为了解巨型钢框架-拉索支撑体系在水平荷载作用下的破坏性能,采用倒三角和均匀分布两种水平加载模式对经抗风抗震优化后的巨型钢框架-拉索支撑结构进行Pushover分析,研究在不同水平加载模式下的出铰顺序,并考察其抗侧刚度及拉索受力特征。研究表明,在倒三角和均匀分布两种加载模式下,结构的出铰顺序基本一致,构件破坏先后顺序为巨型柱肢间支撑、巨型梁腹杆、楼层梁、柱肢。均布加载得到的抗侧刚度大于倒三角分布;拉索退出工作的时间越早,则同一层中另一侧索拉力增加得越快。     

长航时捷联惯导系统综合校正方法

针对捷联惯导系统长时间工作时导航误差随时间发散的问题,提出一种适用于长航时捷联惯导系统的综合校正算法.首先建立了惯性系下的φ方程,在此基础上推导了陀螺误差引起的惯性系下φ角增量表达式,并通过φ角增量与观测量（位置误差和航向误差）之间的关系,建立起陀螺误差与观测量之间的关系,进而利用不定期获取的参考位置和航向信息计算陀螺漂移并进行修正.理论和实验分析表明,所提出的综合校正方法明显地抑制了捷联惯导误差随时间的发散,可有效提高长航时捷联惯导系统的导航精度,且该方法不受载体运动和纬度变化的影响,具有很强的工程实用价值.     

多功能支持船波浪载荷研究

波浪载荷研究是船舶性能预报和结构安全评估的关键内容。文中利用势流理论直接数值求解多功能支持船遭受的波浪载荷(包括一阶波频力和二阶漂移力),利用统计方法得到波浪载荷的长期预报和短期预报极值,包括波浪总纵弯矩和垂向波浪剪力以用于后续的船舶整体结构安全评估,以及纵向漂移力、横向漂移力和首摇漂移力矩用于船舶的动力定位能力分析中。研究结果表明:求解波浪载荷的势流理论方法精确,能为后续的船舶性能预报和结构安全评估提供可靠的载荷输入。     

随机波浪载荷作用下导管架平台动力响应及疲劳可靠性分析

主要针对波浪载荷作用下导管架式海洋平台结构的疲劳可靠性进行研究.采用Airy线性波浪理论,将导管架结构离散成空间梁有限单元结构;在此基础上采用结构模态分析方法,编程计算了平台结构在随机波浪载荷作用下的位移、速度、加速度和应力随机响应及其概率统计量.导管架结构疲劳可靠性分析建立在频域响应的基础上,假设结构响应的应力范围服从Rayleigh分布,利用结构应力传递函数得到结构应力响应谱,然后利用Miner线性累积损伤准则推导出结构疲劳寿命的概率分布函数,并考虑结构疲劳强度影响系数的随机性,求得结构在随机应力谱下给定疲劳寿命时的疲劳可靠性指标.文中所建立方法可用于导管架式平台结构的疲劳安全评估.     

系泊系统非线性恢复力研究及其应用(英文)

Mooring system plays an important role in station keeping of floating offshore structures.Coupled analysis on mooring-buoy interactions has been increasingly studied in recent years.At present,chains and wire ropes are widely used in offshore engineering practice.On the basis of mooring line statics,an explicit formulation of single mooring chain/wire rope stiffness coefficients and mooring stiffness matrix of the mooring system were derived in this article,taking into account the horizontal restoring force,vertical restoring force and their coupling terms.The nonlinearity of mooring stiffness was analyzed,and the influences of various parameters,such as material,displacement,pre-tension and water depth,were investigated.Finally some application cases of the mooring stiffness in hydrodynamic calculation were presented.Data shows that this kind of stiffness can reckon in linear and nonlinear forces of mooring system.Also,the stiffness can be used in hydrodynamic analysis to get the eigenfrequency of slow drift motions.     

环肋圆柱壳在水下爆炸冲击下的响应

针对水下非接触爆炸问题过程复杂、计算速度慢的问题,本文以一环肋圆柱壳为例,基于以内嵌的水下爆炸载荷计算方法和声-结构耦合方法为关键技术的水下爆炸分析法(AUA),对其水下爆炸冲击下的响应进行了分析。结果发现,壳板厚度对圆柱壳的水下非接触爆炸响应有较为显著的影响,随着壳板厚度的增加,环肋圆柱壳最大位移减小的幅度逐渐变小。在爆炸初期爆距对环肋圆柱壳冲击响应的影响不大,随时间的推移这种影响逐渐增大,环肋圆柱壳各测点变形随爆距的增大线性减小;当肋骨间距大于0.25倍环肋圆柱壳长时,环肋圆柱壳最大变形量可减小90%;继续减小肋骨间距,环肋圆柱壳最大变形减少量并不明显,说明肋骨对其附近测点和中间的板壳起到了显著的加强作用,肋骨间距为0.25倍环肋圆柱壳长时为最经济的肋骨布置方式。     

大潮差海域环境系泊船舶漂移分析及对策

针对某集装箱泊位多次出现系泊船舶漂移情况,在现场调研和分析的基础上利用排除法初步确定了主要影响因素。根据现场实测水文、地形等资料,采用船舶系泊水流数学模型和物理模型对该集装箱泊位的水流分布及船舶漂移过程进行了模拟试验。根据试验结果研究了大潮差海域环境下系泊船舶漂移的主要影响因素和机理,并据此提出了有关工程措施和建议。