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考虑剪切变形的框架结构动力分析的动态有限元法 总被引：3，自引：0，他引：3
陈淮 《地震工程与工程振动》1994,14(2):102-113
在本文中，作者提出了一种可以考虑梁单元剪切变形和转动惯量影响的框架结构动力分析的动态有限元方法。文中阐述了框架结构有限单元各阶动约束函数的概念，并用它组成结构有限单元各阶动态形函数矩阵。文中还说明了使用递推方法计算结构的各阶动特性以及利用动态有限无法求解框架结构动态响应和动应力的方法。 相似文献
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砂土液化造成了大量建筑物的破坏,但目前对砂土液化地基中地铁地下结构的地震反应研究相对较少,尤其对微倾斜液化地基中地铁地下结构地震反应的研究更为缺乏。基于有限单元法,采用已开发的砂土液化大变形动力本构模型模拟液化土层的剪切大变形,采用基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)算法的有限单元网格动态自适应调整技术解决土体液化大变形发生后有限单元的畸变问题,建立了地面微倾斜液化地基中土体-地下结构非线性动力相互作用的数值分析模型,分析了地面倾角变化对地铁车站周围地基液化分布特征、车站结构周围土层侧移变形特征、地下结构上浮和应力反应的影响规律,揭示了微倾斜液化地基中地铁地下车站结构的地震反应特征。 相似文献
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利用有限单元法,基于力学原理和几何协调条件,导出了非对称箱型截面梁单元的弯扭耦合刚度矩阵,建立了斜拉桥在车辆荷载作用下的横向动力分析模型。由于考虑了箱梁的约束扭转,该模型能够分析复线或多线铁路桥在偏载作用下的横向振动问题。以桥梁轨道随机不平顺作为激振源,进行了机车过桥的实例分析。计算结果表明,桥梁的车激横向动力响应随车速及轨道不平顺样本的不同而变化,并随桥跨的增加而快速变得显著,车辆偏载对箱梁扭转振动有显著影响,所建立的力学模型是斜拉桥车桥耦合振动分析的实用模型。 相似文献
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对某受损伤发电机基座框架进行可靠性分析。现场检测混凝土强度，利用有限元法对该结构进行动态特性、结构位移和内力计算和分析。在有限元计算中，采和弱化受损单元抗弯刚度的方法，考虑损伤的影响。分析结果表明基座框架能够承受改造后的设计荷载，振动线位移也满足规范要求。 相似文献
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分析实际桥梁结构的各种损伤状况,采用矩阵摄动理论分析桥梁结构发生损伤时固有频率及振型向量的一阶、二阶摄动结果,并讨论了固有振动特性对结构单元损伤的灵敏性。在理论分析的基础上,编制桥梁结构固有振动特性及其在损伤下的摄动分析程序,并用以分析简支梁、连续梁及拱结构损伤引起的固有振动的摄动结果。分析结果表明:单一单元损伤引起固有频率的摄动结果很小;不同位置处单元损伤与固有频率摄动结果的关系曲线与对应振型曲线具有相似性,但在中间支承处或结构端部有扭转约束处单元损伤影响显著;而单元损伤对振型向量影响极小。 相似文献
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当前有关空间钢网架结构安全性能的检测试验资料明显不足。文中以某实际空间钢网架结构为研究对象,对其进行了较系统的静动力试验和有限元分析。试验测试时将网架区划为9个带状单元,在每个单元的最大挠度位置进行了逐级加载的静力试验和0 kN、40kN两种配重条件下网架整体结构的振动测试,获得了表征网架变形性能的刚度值和网架前三阶竖向弯曲振动频率,依据试验结果对该网架的力学特点进行了分析。由于理论简化与实际工程的差别,导致有限元分析结果与实测结果误差较大,但有限元分析结果可用于试验模态的辅助判断。文中对网架试验的单元区划、数据采集方法和试验数据的处理过程均作了详细说明,可为网架结构检测试验法的深入研究提供参考。 相似文献
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有限单元法开辟了使用电子计算机分析各种复杂的力学问题的途径,为宇航工业、机械制造和土建设计的发展提供有效的工具,然而随着有限单元法的广泛利用,要求的电子计算机的内容量和计算速度越来越大。为了克服这个矛盾,近年来国际上出现了一种半离散半分析的计算方法,有限条法就是其中的一种,这种方法是由香港大学张佑启教 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(5)
针对地震波对建筑结构振动性能的影响,应用非光滑控制算法抑制该振动。首先根据李亚普若夫稳定性理论和齐次系统有限时间稳定理论,论证了所设计控制算法能够实现建筑结构振动的有限时间稳定。在考虑模型带有5%结构参数不确定性的基础上,对1幢受地震冲击的3层建筑进行数值仿真,对比分析了无控制、LQG控制和非光滑控制条件下的振动情形。为了防止控制器出力过大造成建筑结构的破坏和实际难以实现,仿真中对控制力幅值全部加以限制。仿真结果表明,所设计的非光滑控制算法可使系统在有限时间内稳定,并具有良好的抗震性能和鲁棒性。 相似文献
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正演是电磁法勘探野外工作参数选取、室内资料处理与解释的基础,精确、稳定、高效的三维正演算法尤为重要.本文采取先求解拉普拉斯域电场、再由Gaver-Stehfest算法获得时间域磁场的思路,基于电场异常场Helmholtz方程实现了交错网格有限差分法和有限体积法对回线源瞬变电磁法的三维正演.通过对比低阻块状体的积分方程法、时域有限差分法、矢量有限单元法和SLDM法的数值解,验证了交错网格有限差分法和有限体积法的正确性.由于交错网格有限差分法、有限体积法和基于矩形块单元的矢量有限单元法将待求电场均定义在矩形块单元棱边上,因此三种数值算法可采用相同方法进行电场待求量编码、计算背景场和后处理.然而,与矢量有限单元法相比,交错网格有限差分法和有限体积法的系数矩阵更加稀疏,求解效率更高.通过对水平低阻板状体三维模型的数值模拟,我们发现本研究中交错网格有限差分法比有限体积法精度更高;再利用一维解析法求解相应三层层状地电模型的感应电动势,我们还发现两种数值算法和一维解析法计算的感应电动势等值线形状吻合程度高,只是数值范围略有差异. 相似文献
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提出用样条有限点法计算拱的横向振动和纵向振动的最小频率。用3次B样条函数的线性组合模拟拱自振时的位移振型函数,根据Hamilton原理推导出了拱结构自由振动频率方程。通过实例验证了样条有限点法计算效率高、精度高、计算格式简单,较有限元法具有很大优越性。计算分析了轴向变形对横向振动最小频率的影响,提出了临界矢跨比的概念。考虑轴向变形时不仅频率系数的大小发生了变化,同时它的变化规律也与原来不同。当结构的矢跨比小于临界矢跨比时,横向振动最小频率较不计轴向变形时减小,随着矢跨比的增大逐渐增大;当结构的矢跨比大于临界矢跨比时,横向振动最小频率较不计轴向变形时增大,随着矢跨比的增大逐渐减小。由此给出了目前广泛使用的横向振动最小频率曲线的适用范围,同时建立了纵向振动频率计算用曲线。 相似文献
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离散单元法在框架结构地震反应分析中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
将离散单元法应用于框架结构的地震反应分析,并建立了框架结构的离散单元计算模型。在数值求解过程中,本文采用同步动态松弛法确立与求解结构单元平衡关系,避免了动态松弛法由于路径相关性所造成的误差。本文编制了框架结构地震反应时程分析程序,并以一实际结构为例,进行了时程分析。算例表明,本文所提出的方法简单、有效,为工程结构地震反应分析提供了新的思路与方法。 相似文献
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文章将周期结构原理与导纳方法结合起来，分析了带复合结构单元的有阻尼的有限周期系统的波传播和振动特性，得到了有限周期结构自振频率的一般表达式。 相似文献
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高耸进水塔结构在地震作用下的动态响应分析 总被引：2，自引：0，他引：2
针对低周往返地震作用下的应力释放和应力调整规律,引入动态接触单元,采用El Centro地震动时程分析法,研究了接触非线性问题的高耸结构动态接触分析方法。对比分析弹性连接和动态接触方法的差异性,针对进水塔相互作用体系动力特性及响应影响规律进行讨论,将该模拟方法应用到5·12汶川地震作用下的紫坪铺1#泄洪塔工程。分析认为：考虑动态接触更符合地震作用下进水塔的实际受力情况;振动位移、速度、加速度更多地取决于地基特性,受上部结构刚度变化的影响不大;该塔体的整体稳定性可以保证,与震后复核结果相符。采用动态接触研究进水塔-岩体联合动力相互作用是十分必要的。 相似文献
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建筑物和构筑物的震害预测与建 (构 )筑物的自振周期和场地土的卓越周期之间关系密切。对某些类型建筑物振动周期的确定前人已作了很多研究。 对于复杂系统和独特的高耸建筑物 (如烟囱 )的动力特性 ,已知的确定自振周期的建筑力学传统方法并不适用 ,但至今又没有研究出精确的计算分析方法 ,对此类构筑物的分析只能借助计算机采用近似数值法进行。寻求烟囱这种弯曲模型的频率是一个变分问题 ,这一问题是基于能量的观点采用有限单元 ( МКЭ)方法解决的。但因为数值方法的结果的可靠性取决于有限单元的离散化程度 ,这种情况下须将系统分为数… 相似文献
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根据作者自己的工作及在美国工作期间所了解的情况,概述了有限单元法在地震研究中的应用,内容包括:大断层带上应力应变累积、释放及调整过程的计算,断层面上滑动的模拟计算。 相似文献
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电阻率法有限单元正演模拟中，采用第三类边界条件时为保证精度仍要求较大范围的计算域.无单元法为地球物理领域的新兴正演模拟方法，其计算效率低，但其中采用的移动最小二乘(MLS)形函数相比于有限单元法形函数具有良好的连续性，模拟精度高.本文将MLS形函数应用于电阻率法有限单元2.5维正演的第三类边界条件处理，提出电阻率法有限单元-移动最小二乘(FEM-MLS)耦合正演方法.通过不同正演方法的模型算例模拟结果对比，验证了本文算法的有效性，并讨论了各个参数选择对模拟结果的影响.本文数值模拟结果表明采用第三类边界条件时，在同等计算精度前提下，FEM-MLS耦合法相比于有限单元法可进一步缩小计算域并提高了计算效率，相比于采用较大计算域满足边界条件的有限单元法计算效率提高了约一倍，相比于采用相同小范围计算域的有限单元法平均精度提高了约一倍. 相似文献
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