微分求积法在结构动力分析中的应用     

任争争  梅雨辰  李鸿晶 《震灾防御技术》2018,13(4):829-838

微分求积法（DQM）是1种求解微分方程初（边）值问题的数值方法，通常以较小的计算工作量即可获得较高的数值精度。这种方法应用于工程领域时多用来解决梁、板等结构的静力分析或结构特征值分析等问题，即对边值问题的微分方程的求解。结构动力分析属于初值问题，荷载和结构反应都具有特殊性，直接套用DQM求解边值问题并不能获得问题的解。本文尝试利用微分求积原理建立求解结构动力反应的具体方法。借鉴单元法的思想，将荷载持时划分为若干个时步，在每个时步内对动态荷载和结构反应进行离散，然后用DQM对时步逐个进行求解，得到体系在整个时域内的反应过程。通过对3种不同自振周期的线弹性单自由度体系在不同频率简谐激励下反应的计算，阐释了本文方法的可行性以及高精度、高效率的特点，通过数值试验确定了时步内相对较优的节点数，并为时步长度的选取提供了建议。  相似文献   

浙江朱家尖岛东沙海滩对热带风暴“娜基莉”的响应及风暴后的恢复   总被引：1，自引：1，他引：0  

郭俊丽  时连强  童宵岭  郑禹君  徐岱璐 《海洋学报》2018,40(9):137-147

海滩对风暴的响应及风暴后海滩的恢复过程一直以来都是国内外海滩研究的热点。本文通过对浙江舟山市朱家尖岛东沙海滩地形地貌的现场调查，对比分析了热带风暴"娜基莉"影响下东沙海滩剖面的蚀积变化，探讨了海滩在热带风暴发生后的恢复情况。结果表明，在"娜基莉"影响期间，因风暴浪为向岸浪，东沙海滩几乎遭受全线侵蚀，12个剖面单宽侵蚀总量为73.46 m3/m，其中海滩直线段较两个遮蔽段侵蚀显著。由于海滩在风暴前进方向的左侧，且"娜基莉"距东沙较远，使得东沙海滩普遍侵蚀但强度较小。东沙海滩在热带风暴后的恢复过程中，不同部位的地貌调整和冲淤变化不同，下岬角遮蔽段基本趋于稳定，直线段和上岬角遮蔽段在恢复过程中因受海滩季节性调整的影响呈现持续侵蚀。  相似文献   

导管架平台拆除过程稳定性及影响因素分析     

孙树峰  吕涛  陈国明  孙久洋  宋玉东  何睿 《海洋工程》2020,38(1):140-146

现有服役海洋平台正逐步走向老龄化,海洋平台拆除成为海洋工程新的经济增长点。针对达到服役年限的导管架平台,基于数值分析方法模拟拆除过程,开展平台在不同拆除阶段和环境载荷等参数下的稳定性及影响规律研究。基于钢结构整体稳定性理论,以导管架平台拆除过程中顶点位移为参考,定义导管架平台拆除作业稳定性指标,提出拆除作业阶段划分方法,通过分析导管架平台在不同影响因素作用下拆除过程稳定性响应,给出拆除作业建议。选取我国南海某4裙12腿进行实例分析,结果表明:主桩腿对导管架平台起决定性承载作用,拆除部分主桩腿后需要引入外部支撑力,以保证拆除作业安全进行;拆除构件越多,来浪方向和环境载荷大小对平台影响越加显著。研究结果可为导管架平台拆除作业提供参考。  相似文献   

格构梁锚杆加固滑坡地震动力响应分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

雷晓锋  汪班桥  李楠 《水文地质工程地质》2020,(1):89-95

挡墙、抗滑桩、锚杆等多种支挡构造物中,锚固系统抗震性能良好,其治理后的边坡失稳可能性极小。为研究地震作用下格构梁锚固滑坡的动力响应,开展大型振动台模型试验,以汶川波、El Centro波以及不同频率的正弦波为输入波,研究不同激励强度、不同频率条件下锚固滑坡及锚杆的动态响应特征。结果表明:地震激励作用下,锚固体的动力响应分为三个阶段:适应调整区段(0. 05g～0. 20g)→平和抗震区段(0. 20g～0. 40g)→激烈抗震区段(0. 40g～0. 60g);锚固系统的自振频率和PGA放大系数随之呈现高→低→高的走势。激励强度不同,激励作用的频谱不同,同列锚杆的应变振型也不同;自振频率附近的正弦波激励(15 Hz)由于共振作用,在锚固体上部产生的不协调变形较大,同列锚杆的应变走势随着激励强度的增加从中间小上下大的"C"型调整为上大下小的"Г"型;正弦波超低频率(5 Hz)激励作用下,同列锚杆的应变走势则一直保持上小下大的"L"型;实际的汶川波和EL Centro波由于组合了不同的频谱,同列锚杆的应变走势则呈现中间小上下大的"C"型。强震地区锚固系统设计时,建议同时加长坡顶与坡脚的锚杆设计,以抑制坡顶滑面处的拉张裂缝及坡脚的剪切裂缝。  相似文献   

中国陆相油页岩含油率与总有机碳的响应机理     

贾建亮  刘招君  孟庆涛  孙平昌  徐进军  柳蓉  白悦悦 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(2):368-377

为了建立稳定可靠的利用油页岩总有机碳预测含油率的模型，揭示中国陆相不同成因类型油页岩含油率与总有机碳的内在关系极其重要。通过不同类型盆地油页岩钻井取心测试的关键参数，结合沉积学、有机地球化学、热模拟等学科技术，探讨油页岩含油率与总有机碳的响应机理。结果表明：不同盆地类型与沉积背景下发育的油页岩含油率与总有机碳质量分数均呈现良好的正相关性（R²=0.81~0.97）；中国陆相油页岩的成因类型进一步划分为5种类型，制约着含油率与总有机碳的内在关系；油页岩的升温加热模拟呈现3个失重阶段（温度<150、300~550、600~750℃），明确了含油率与总有机碳参数的物理意义；相同类型盆地与沉积背景下形成的油页岩具有相近的母质生源组合，从而具有大致相当的再生烃效率。中国陆相油页岩成因类型的细划、含油率与总有机碳物理意义的明确、油页岩再生烃能力的分析，有助于理解中国陆相油页岩含油率与总有机碳的内在响应关系。  相似文献   

西北太平洋上层海洋对连续多个台风的响应     

《广东海洋大学学报》2019,(6)

【目的】研究Merantia、Malaks、Megi、Chaba4个连续台风引起上层海洋的响应。【方法】基于遥感和再分析数据,分析台风前海洋环境、台风做功(W)、强迫时间(tf)、降水等要素分布特征,探讨上层海洋稳定度、上升流、湍流混合动力机制如何影响中尺度涡区域的海表温度(SST)、浮游植物繁殖程度,引入动力学参数S判断海洋内部上升流和混合重要性。【结果和结论】冷涡(CE)区域海洋表层降温(SSC)(3.5℃)和叶绿素a(Chl-a)质量浓度(0.5mg/m3)对于台风响应比暖涡(AE)区更为剧烈,与其内部热力学结构有关,出现在Megi过境CE区,主要原因是海洋本身CE特征、强上升流(EPV)=2.5×10-4 m/s,S<1,台风向海洋输入巨大的能量(W>80 kJ)引起剧烈的混合夹卷、强降雨,导致海水迅速重新层化、逐渐加强的非线性CE有更强的封闭性,这些机制的共同作用将底层(营养盐跃层100m以下)富含营养盐的冷水输送到上层;Malaks过境CE(124.9°E,22.3°N)缺乏强上升流(EPV=5×10-5 m/s),以湍流混合为主(S>1);Merantia使CE区域表现下沉流(EPV<0),SSC主要是湍流混合的作用(W>25kJ),Chl-a浓度增长到0.27mg/m3。AE热力学结构比较稳定,连续台风导致SSC<2℃,Chl-a增加仅200%,Merantia、Malaks过境AE(125.1°E,20.6°N)分别以强上升流(S<1)和湍流混合(S>1)为主,混合层厚度约80 m,同时AE周围无强障碍带,易与周围水体交换,Chl-a浓度微弱增加。  相似文献   

饱和土体-地下综合管廊结构地震响应分析          下载免费PDF全文

蒋录珍  李双飞  石文倩  安军海  陈艳华 《地震工程学报》2018,40(6):1224-1230

将土体视为固-液两相介质,基于饱和土体有效应力原理,建立饱和土体-地下综合管廊结构体系相互作用动力模型:在地应力平衡的静力状态下采用Duncan-Chang非线性弹性本构模型,在地震波作用的动力状态下采用Davidenkov非线性黏弹性本构模型;考虑饱和土体黏弹性动力人工边界条件,将地震动作用转化为作用在人工边界节点上的动力荷载。模型考察不同地震波时程、地震波加速度峰值、入射角度、孔隙率以及地应力场的影响,得出如下结论:(1)地震波的卓越周期与场地卓越周期相近时引起结构上的变形最大;随着地震波加速度峰值的增大结构变形增大;随着地震波入射角度的增加结构变形增大,地震波斜入射情况下产生的行波效应使得结构变形最大。(2)土体材料的孔隙水压力是影响地震中结构变形的主要因素之一。(3)将土体材料考虑为单相介质时结构上的变形要比考虑为固-液两相介质时大得多,直接将饱和土体场地中得到的地震波等效荷载施加到单相土介质-结构动力相互作用模型上,能够得到与完全基于有效应力法一致的结果。  相似文献   

响应面法优化波吉卵囊藻多糖提取条件     

韩谦  刘锦上  黄翔鹄  董铭标  李蒙杰 《广东海洋大学学报》2018,(2)

【目的】探究波吉卵囊藻(Oocystis borgei)多糖提取的最优条件。【方法】通过单因素和响应面实验,考察不同提取温度、氢氧化钠浓度、提取时间对波吉卵囊藻多糖提取率的影响。【结果】各因素对波吉卵囊藻多糖提取率的影响显著性表现为氢氧化钠浓度提取温度提取时间;最佳提取条件:提取温度58.5℃、氢氧化钠浓度0.305mol/L、提取时间68 min,此时提多糖取率为11.86%,与模型预测值11.93%接近。【结论】采用响应面法建立的模型可以较好地预测提取温度、氢氧化钠浓度和提取时间对波吉卵囊藻多糖的提取率的影响。  相似文献   

养殖密度、投喂频率和投喂水平对珍珠龙胆石斑鱼特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力的协同影响     

唐怀庆  张健东  陈刚  黄建盛  王忠良  汤保贵  周晖 《广东海洋大学学报》2018,(1)

【目的】研究工厂化养殖条件下不同养殖密度(2、4、6 kg/m3)、投喂频率(1、2、3次/d)和投喂水平(60、80、100%饱食)对珍珠龙胆石斑鱼(棕点石斑鱼Epinephelus fuscoguttatus♀×鞍带石斑鱼E.lanceolatus♂)幼鱼的特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力等3生长性能参数的协同影响。【方法】采用中心复合实验设计(BBD)和响应曲面(RSM)方法分析。【结果】养殖密度、投喂频率和投喂水平的一次、二次效应对幼鱼特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力影响显著(P﹤0.05)。养殖密度与投喂频率对幼鱼的特定生长率和饲料转化率有极显著的交互作用(P0.01),对胃蛋白酶活力无显著交互作用(P0.05);养殖密度与投喂水平对饲料转化率和特定生长率有极显著交互作用(P0.01),对胃蛋白酶活力有显著交互作用(P0.05);投喂频率与投喂水平对特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力无显著交互作用(P0.05)。3响应面指标回归模型的决定系数分别为0.983 0、0.943 6和0.991 0,拟合方程可信度较高。响应指标优化结果表明,在养殖密度为42尾/m3,投喂频率为2次/d,投喂水平为81.24%条件下,特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力最佳,分别为1.291%/d、1.041%和154.322 U/mg,可靠性达94.6%,可信度较高。【结论】工厂化循环水养殖系统内养殖珍珠龙胆石斑鱼幼鱼,在养殖密度为42尾/m~3、每天2次的81.24%饱食投喂条件下,幼鱼可健康生长,生产成本最低。  相似文献   

基于开放大数据的广州市中心城区职住平衡特征研究     

林勋媛  王广兴  胡月明 《热带地理》2020,40(2):254-265

以广州市中心城区为例,借助百度热力图、百度实时路况和百度地图POI数据,从中观层面多角度综合分析广州市中心城区就业与居住的空间分布关系。结果显示：1）工作时间段人口聚集的高值区整体呈带状分布,斑块较为细碎,但绝大部分集中在核心地带;人口主要高度集中于各区的商业繁华地段与交通线路周围。而休息时间段的高值区则相对集中分布,用地效率较高,表现出多中心的圈层结构;人口主要高度集中分布在传统的老城居住区和新开发的商业住宅区,与核心商圈相对错开。2）不管是在上班时段还是休息时段,人口聚集程度越高的地区,POI设施密度表现越显著;这意味着人口的聚集具有一定的选择性,主要集中在城市基础设施发展较完备的区域。3）广州市中心城区各街道的职住比介于0.73~1.54,职住相对平衡,区域之间差异较小。其中,分值较高的街道多分布于核心地带（主要集中在越秀区、荔湾区北部和天河区南部）,分值较低的街道多分布于核心地带的外围或边缘地区（主要在海珠区、荔湾区和白云区零散分布）。4）从城市交通响应上看,广州市中心城区工作日内早高峰的拥堵度大于晚高峰,但总体路况变化跨度不大,区内并没有出现特别严重的“潮汐通勤”现象。  相似文献