半刚性空间钢框架动力特性分析的试验和数值方法研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangwz2005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
对钢框架结构进行分析设计时,目前我国通常将梁柱节点连接假设为完全刚接或理想铰接,以方便计算。然而实际工程中连结节点的性能是介于两者之间的,即为半刚性连接节点的范畴。大量的研究表明,节点连接的半刚性不仅对结构基本受力性能有较大影响,而且对结构动力性能的影响也不容忽视。研究也表明,空间框架作为平面框架进行动力特性分析时,结构自振频率及振型均表现出不一致的变化规律。  本文基于样条QR法,考虑剪切变形及二阶效应的影响,建立半刚性空间钢框架结构的动力特性分析模型,同时进行半刚性框架结构的动力特性试验。主要研究内容如下:  1.基于三次B样条函数,建立了平面和空间刚性连接框架结构考虑剪切变形、二阶效应的样条QR法静力分析和动力特性分析模型,编制MATLAB程序。通过算例验证了本文所建立模型的正确性和可靠性;对比分析了钢框架结构空间与平面模型动力特性分析的异同点。结果表明,空间模型求解的各阶自振频率包括简化的平面模型所求,结构在主平面内的低阶自振频率可以通过简化的平面模型求得,且与空间模型的计算结果接近,但是对于主平面内的高阶频率,平面与空间模型的计算误差较大;此外,以对角、扭转振型为主的结构自振频率是平面模型无法求得的。  2.进行了半刚性连接钢框架动力特性试验。研究半刚性节点设置在不同楼层时,以及二阶效应对结构动力特性的影响。结果表明,半刚性节点使结构自振频率降低;半刚性节点设置在不同楼层对结构自振频率的影响不同;半刚性节点对结构自振频率的影响随框架层数的增加而增大;二阶效应对结构自振频率的影响随配重增大而越明显。  3.建立了考虑剪切变形和二阶效应的半刚性连接空间钢框架结构的动力特性分析模型,并用本文程序对第三章的半刚性连接整体钢框架动力特性试验结果进行数值模拟和扩展研究,二者结果吻合;进行参数分析,探讨了钢框架结构节点半刚性、楼层层数、剪切变形和二阶效应等参数对结构动力特性的影响。结果表明,节点的初始刚度对结构低阶自振周期的影响较大;随着楼层数增多,半刚性对结构自振周期的影响越显著;剪切变形对结构低阶自振周期的影响较小,而对高阶自振周期的影响较大;二阶效应使结构自振频率降低。  本文的研究方法及相关试验和数值分析成果,为进一步开展空间框架结构动力问题及其振动控制问题研究提供了一定的参考依据。
其他文献
风倒指树木在风载作用下发生的干折、倒伏或连根拔起现象,是风灾过后森林中常见的一种自然灾害现象。影响风倒的主要因素包括林木的生物力学特性、根系与土壤的相互作用和风
剪力墙结构由于其抗侧移刚度大,能有效地减小侧移,具有一定的延性,已逐渐成为高层建筑中广泛应用的一种体系。因此,对高层住宅剪力墙结构的力学性能进行研究具有重要的理论与工程
功能梯度材料(FGMs)是一种材料的性质和功能沿空间方向呈梯度连续变化的新型非均质复合材料,该种材料内部不存在明显的界面,功能梯度材料的这些独特优点使其在航空航天、土木
摘要:随着新课程改革的不断深入,英语教学越来越注重学生能力的培养。阅读能力作为一项最基本的能力,在学生交际中占有举足轻重的地位。在英语教学实践中,最难把握的是阅读教学。阅读理解能力是衡量外语水平的重要标志之一,也是学生将来直接运用外语能力的一个最重要的方面。英语阅读是接触英语、吸收语言材料、获取感性认识最重要的途径之一。教师如何利用阅读材料这个有效载体,形式多样、由易到难、最大限度地训练学生的阅读
学位
目前,进口大功率刮板输送机大都采用带有工况监测设备,我国的设备要想提高竞争力,必须装设工作状况监测仪。为此,本文研究开发了适合煤矿井下工作而使用的刮板输送机减速器状态监
近年来,近断层地震动独特的运动特征和严重破坏作用受到地震工程领域学者的广泛关注。为进行近断层区工程结构的主动和半主动减震控制,实现强震地面运动时程的短期预测,以及
随着社会的发展和人民生活水平的提高,电力系统的规模和容量不断增大,对供电可靠性要求越来越高。分布式电源(DG)的接入,使配电网变成一个功率双向流动的网络,其故障电流的特性也发生很大的变化,会造成原有的配电网故障定位方案及保护配置不能适应等问题。因此研究含DG的配电网故障区段定位具有十分重要的意义。本文首先简述了传统故障区段定位方案以及DG故障电流的计算方法;分析了DG接入对传统配电网故障区段定位方
经典的关于无穷域的附加质量问题的推导方法与结论很难直接推广到带自由表面的非线性问题中去。本文发展了不同于经典方法的一种新的推导附加质量的方法,若将其用于无穷域的问
高档数控机床是实现工业现代化的重要基础装备和保证国防与尖端工业发展的战略物资。高档数控机床必需具备良好的动态特性,这一特性能够提供高的切削速度和满足高速切削加工,