Study on Pure IL VIV of A Free Spanning Pipeline Under General Boundary Conditions     

XU Wan-hai  XU Jing-yu  WU Ying-xiang  JI Chun-ning 《海洋工程》2017,31(1):114-122

Pipeline spans may occur due to natural seabed irregularities or local scour of bed sediment. The pure in-line (IL) vortex-induced vibrations (VIV) analysis of the free spans is an important subject for design of pipeline in uneven seabed. The main objective of this paper is to analyze the characteristics of pure IL VIV of a free spanning pipeline under general boundary conditions. An IL wake oscillator model which can describe the coupling of pipeline structure and fluctuating drag is introduced and employed. The coupled partial differential equations of structure and wake are transformed into a set of ordinary differential equations using two-mode Galerkin method. Some case studies are presented and thoroughly discussed in order to investigate the effects of internal fluid, axial force and boundary conditions on the pure IL VIV.  相似文献   

Experimental and theoretical methods on determination of stress-dependent natural frequency of marine sedimentary clay     

Jie Xu  Xuexin Yan  Jie Zhou 《Marine Georesources & Geotechnology》2017,35(8):1168-1180

Excited by the vibration sources in dynamic engineering, the natural frequency and damping factor of the saturated marine sedimentary clay are key dynamic parameters that influence the responses under cyclic loads. Experimental and theoretical methods are proposed in this paper to analyze the natural frequency and the stress-dependent nonlinearity. The experimental method shows that the natural frequency of soils with specific stress state subjected to large cyclic shear strain can be estimated from the data of dynamic triaxial tests based on the amplitude–frequency response curve. Trial and error by the criterion from the half-power bandwidth method is used to determine the optimal fitting. The results of a theoretical study on the free vibration of soil layers are then presented to derive the analytic solution of natural frequency. In addition to the two frequency-independent elements (a lumped mass matrix and a stiffness matrix), the system’s equivalent damping coefficient matrix is iteratively determined based upon the forced vibration experimentally. Finally, the impacts of the resonance phenomenon on the dynamic shear modulus and hysteretic loop are discussed.  相似文献   

非饱和土中端承桩水平振动特性研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

章敏  王星华  冯国瑞 《岩土力学》2015,36(2):409-422

针对非饱和土中桩的水平稳态振动问题,采用三相多孔介质波动方程,考虑固、液、气三相材料间的惯性和黏性耦合效应以及基质吸力的影响,通过Helmholtz矢量分解及分离变量法解耦波动方程,并将基桩等效为能描述其剪切变形和转动惯性效应的铁摩辛柯（Timoshenko）梁模型,采用Novak三维连续介质模型对非饱和土中端承桩的稳态水平振动进行了理论推导,获得了桩顶水平频域响应解析解,讨论了饱和度对土层和桩顶阻抗的影响以及桩身位移、内力沿深度的分布规律。结果表明,随着土体饱和度的升高,土层复阻抗和桩顶动力阻抗增大,桩身位移和内力则相应地减小;饱和度,包括渗透系数在内的影响仅在土体接近准饱和时才得以发挥;频率较低时,短桩拥有较大的刚度因子。桩长越长,阻抗因子越大,而共振频率越低。当长径比超过10时,桩顶阻抗不再随长径比的增加而改变。  相似文献   

近距离下穿在建地铁隧道施工爆破变形及控制方法研究     

李术才  李克先  雷刚  孙国富 《岩土力学》2014,35(Z2):284-289

近距离爆破下穿尚未完成二衬的区间隧道是一种较为特殊的工况,涉及初支破坏、既有隧道下沉等诸多问题。以青岛地铁2号线近距离（250 mm）下穿刚完成初支的3号线隧道工程设计及施工为实例,通过在施工时采用自进式管棚、拱顶部位掏空、辅助中孔掏槽、对既有隧道施加张拉力、限载限行等多项措施,并根据类比给出合理的爆破振速控制指标,控制爆破振速及隧道变形。运用有限元分析软件MIDAS-GTS进行三维模型数值分析,揭示在建隧道爆破施工对既有隧道变形及内力变化规律。经过理论计算与实测分析,采取的各项措施能够达到预期的效果,3号线初支结构未见异常,其研究成果对特殊条件下的爆破下穿设计与施工具有参考价值。  相似文献   

列车振动荷载作用下南京细砂累积变形预测公式对比分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

沈礼伟  庄海洋  陈磊  李浩 《岩土力学》2014,35(11):3170-3176

列车振动荷载引起的路基长期沉降问题一直是影响列车正常运营的重要因素。首先,采用GDS空心圆柱扭剪仪对新近沉积的南京细砂重塑样进行循环三轴试验研究。在该基础上,通过总结国内外学者研究的累积变形模型公式,并与试验数据进行对比,分析了已有多种公式应用于南京细砂动力累积变形的预测时的可行性,给出了相关预测公式的模型参数参考值。根据试验结果,考虑试验围压对土体累积变形的影响规律,对部分公式进行了初步修正,扩大了相关预测公式的使用范围。研究成果对长江中下游轨道交通路基的长期沉降预测具有一定的指导意义和参考价值。  相似文献   

Discussion of paper ‘Evaluation of building period formulas for seismic design’ by Oh‐Sung Kwon and Eung Soo Kim,Earthquake Engineering and Structural Dynamics 2010; 39(14): 1569–1583     

S. Bahadir Yuksel 《地震工程与结构动力学》2012,41(6):1129-1131

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钢结构房屋动力特性脉动法测试研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

施卫星  魏丹  韩瑞龙 《地震工程与工程振动》2012,32(1):114-120

对上海地区的10幢钢结构建筑进行脉动法测试并采集数据,得到广义钢结构房屋的动力特性。选取其中1栋典型建筑通过多次测试和数值模拟分别验证测试的稳定性和准确性。通过分析处理测试数据建立钢结构建筑一阶周期与结构层数或高度的线性关系式,并归纳总结了等效阻尼比的测试结果,为验证结构动力特性理论计算结果、钢结构建筑减震隔震设计以及鉴定、加固改造、损伤识别提供依据。  相似文献   

分布式光纤振动传感系统中数据采集及信号处理系统设计     

李彩华  滕云田  李小军 《地震工程与工程振动》2012,32(1):161-167

本文主要介绍了一套分布式光纤振动传感系统中的数据采集及信号处理系统,该系统设计采用高性能的运算放大电路完成光电信号调理,以高精度差动模数转换器AD9246完成模数转换工作,并选用高性能FPGA作为核心逻辑控制器,并以低功耗的OMAP-L137作为CPU负责振动数据计算、网络通讯等工作,从而使该-OTDR分布式光纤振动传感系统测量范围扩展到25 km范围。本文通过计算相邻测点振动增量方法检测是否发生了振动入侵,提高了分布式光纤振动入侵检测的灵敏度。该设计方法提高分布式光纤振动传感系统的信噪比,使得该系统振动检测灵敏度提高、抗干扰能力增强,因此该分布式光纤振动传感系统可以用于实际工程的振动监控。  相似文献   

利用P波初动测定地震计水平分向的定向偏差     

山长仑  李霞  范培乐  李亚军  于澄  蔡伟光  赵淑华 《地震地磁观测与研究》2012,33(5):231-235

基于P波质点振动方式和初动方向,设计一种测定地震计水平分向定向偏差的方法。通过旋转两水平分向波形获取P波优势能量方向,将旋转角度与地震方位角进行比较,得到地震计水平分向偏离正北方向的位置。再以地震计垂直向初动和已知震中确定台站初始速度的方向（即向源或离源方向）,依此初始速度方向在地震计坐标系中的位置,与水平分向实际记录初动符号所代表的方向进行确认,即可认定地震计水平分向的极性,进而确定地震计水平分向任一极性偏离的角度。  相似文献   

基于损伤部位向量法的钢框架损伤识别研究     

王秋萍  郭迅 《世界地震工程》2012,28(1):50-55

对损伤部位向量(DLV)法作了简单介绍,并用该方法对钢框架进行了损伤识别和损伤定位。该方法假定结构损伤前后为线性,对结构损伤前后柔度矩阵差进行奇异值分解,将奇异值为零所对应的向量,作为静荷载施加在无损结构的测点位置,则应力为零的单元为可能损伤的单元。对3种不同工况的钢框架进行了振动模态试验,用前3阶模态参数构造框架的柔度矩阵,按照DLV法对其进行了损伤识别,识别结果与已知损伤情况相一致。从测试自由度不完备、噪声和振型质量归一化系数这3个方面对识别效果进行了分析,结果表明:当损伤使结构动力特性有微小改变时,使用该方法不易定位损伤,应结合局部损伤识别方法进行判定;当损伤使结构动力特性有较大改变时,该方法能有效识别损伤的单元。DLV方法概念简单,理论明确,不受结构类型的限制,不需要结构的数学模型和模型缩聚或扩展技术,只需获得结构损伤前后的前几个低阶模态参数,即可识别结构一处或多处损伤,实际应用时可操作性强。  相似文献