大型振动台基础力学性能精细化数值模拟与研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:olived0
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
振动台试验作为目前工程抗震研究的重要手段,对研究地震作用下结构的破坏机理,保障重大工程的安全具有重要意义。振动台基础作为振动台试验系统的重要组成部分,基础的几何构造及质量布局等因素对振动台性能及试验精度有直接影响。目前针对大型振动台基础受力分析的理论较为缺乏,开展的有限元模拟工作多注重于结构振动对周边环境影响的研究,着眼于基础内部结构力学性能的研究较少。本文在此背景下,以某研究设施大型振动台、水下振动台的基础为研究对象,以精细化数值模拟分析为主要研究手段,使用ABAQUS有限元软件建立基础的三维数值模型,先通过静力分析和振动台工作产生的动力荷载进行时程分析探究基础不同工况下的整体结构响应,后引入子结构方法对重点受力区域的受力机理展开分析,实现了基础从整体结构受力到构件内力分布的全面分析。本文主要研究内容如下:(1)本研究从高精度还原结构内部构造的角度出发,提出了以建立壳单元和设置土弹簧相结合的实体土单元简化方法,有效模拟了基础周边约束条件,提高了计算效率。通过对中国地震局工程力学研究所进行的某地铁站振动台试验展开改进化数值模拟分析,验证了该方法的可行性。该方法以还原基础内部构造为核心,简化土体,细化内部结构,实现了计算资源对主要分析目标分配的最大化,大幅提高了结构分析精度。(2)基于本文所提出的建模方法,建立振动台基础的整体结构三维数值模型,并进行静力、动力分析,研究该振动台基础在不同水位工况下的应力分布和振动台运行时的动态响应,揭示模型在不同工况下的位移、速度、加速度等时程变量规律。依据此规律,确定了振动台满载动力荷载作用下基础的动力响应特性和需重点研究的构件。(3)引入子结构分析法,对基础展开非线性深度研究。使用结构弹塑性数值子结构方法对应力、应变较大构件或区域进行精细化数值建模,研究重点受力构件的内力分布和可能的破坏形式。结果表明,此基础满足弹性设计需要,开裂风险很小;子结构与整体结构计算结果具有一致性,子结构计算精度更高,结果更有参考性。
其他文献
高精度航天器和机载系统探测距离的逐步提升,对捕获、跟踪、瞄准(Acquisition,Tracking,Pointing,ATP)系统仪器视轴的稳定性和指向精度提出了更高的要求,亟需高精度视轴稳定系统将ATP系统的视轴稳定于惯性空间。宽频惯性基准作为高精度视轴稳定系统的重要组成部分之一,其上安装的惯性传感器将所敏感到的角扰动反馈到控制器,控制器驱动电机带动平台反向运动,实现平台的惯性稳定。惯性基准
在现代汉语中,时间副词占有极其重要的地位,它们是语法领域研究的一个重点探索和关键对象,并且对对外汉语教学构成了重大挑战。“顿时”和“一下子”是一组近义词时间副词,具有“短时”的语义特征,皆是中高级水平的外国学生应该掌握的短时时间副词,而二词区别在中文教学领域具有很大的研究价值与空间。本文从教学中选题,在对外汉语教学的视角下,研究“顿时”和“一下子”的差异,借助例句教学法、PBL教学法、游戏教学法等
近几年,随着中乌两国在经济、政治和文化等方面的日益密切,汉语在乌克兰国家大受欢迎。越来越多的孔子学院和孔子课堂在乌克兰大学设立,汉语以其独特性和趣味性吸引了大量乌克兰学生。“量词”是汉语词类中必不可少的一类词。量词数目繁多且使用灵活,是对外汉语教学的重点和难点。因而量词对于初级阶段的乌克兰学生来说是及其重要的。一方面,汉语“量词”是汉语的“特色”。乌克兰语和俄语中没有量词的概念,只有一些表量名词,
淮北梆子戏,又称“沙河调”、“高梆”、“土梆子”,是安徽省内唯一属于梆子腔系统的戏曲剧种。淮北梆子戏的男声唱腔高亢激昂,女声唱腔委婉动听,表演豪放粗狂,细腻传神,在淮北地区有着深厚的群众基础。2011年,经国务院批准,淮北梆子戏被列入第三批国家非物质文化遗产名录。本文将淮北梆子戏作为考察研究对象,以文献研究和田野调查为基础,对淮北梆子戏的起源发展、艺术传承、当代传播、发展前景思路等方面进行调查与研
当今国际形势复杂多变,全球各地发生的爆炸袭击事件和意外爆炸事故仍然历历在目,倘若预应力钢筋混凝土T型梁因此损毁,将对人民财产安全和经济社会稳定发展带来重大损害。由于预应力T型梁相关抗爆实验的费用高昂,对于试件损伤的观察不连续,且存在安全隐患,因此采用数值模拟的方法特别受到重视。本文基于ANSYS/LS-DYNA软件对近距起爆时冲击波-破片群复合作用下的预应力钢筋混凝土T型梁开展了数值模拟研究。主要
能源互联网和智慧能源是未来能源网络发展的重要方向和必然趋势,已经上升为国家能源战略,并成为当前研究热点之一。微电网作为能源互联网和智慧能源的重要构成部分对可再生能源发电系统的大规模集成和应用具有重要意义。而光伏、风电无疑是微电网中可再生能源的主体,光伏、风机等新能源发电设备的并网运行控制策略以及多个交直流微电网间的能量协调分配越来越成为当前研究的重点。因此,本文着重研究光伏、风机等分布式发电设备的
基于监控视频的人体异常行为检测算法研究是计算机视觉领域的研究热点之一。传统的采用人工值守方式的视频监控系统,由于受制于人的生理特点,具有实时性差、效率低下、人力成本高、容易出现漏判误判等缺点。相比之下,以异常行为检测算法为核心的智能监控系统在无需人工干预的情况下能够自动从视频中检测出异常行为并发出警告,具有巨大的科研价值与应用前景。本文全面介绍并深入分析了异常行为检测技术当前的研究现状和发展趋势,
在两边连接钢板剪力墙中,内嵌墙板与框架柱不相连,而仅与框架梁相连。这种结构虽然不再与边框柱连接,避免了拉力带对边框柱的不利影响,且提高了施工便捷性、降低了施工成本,但当内嵌板为平钢板时,由于板上拉力带无法得到充分开展,其抗侧刚度、峰值承载力和耗能能力与四边连接钢板剪力墙相比显著下降,一定程度上削弱了其抗震性能。在内嵌板上加肋则有望改善墙板上拉力带的开展,有效提高结构的抗震性能,而针对两边连接加劲钢
随着中国城镇化进程的不断演进,城市更新、城市双修逐渐成为规划学界、业界的重要议题之一,“提品质、补短板”成为下一阶段城市持续发展核心价值导向。中心城区中历史地段以其丰富的文化价值和优越的地理区位受到更多的关注。从静态保护到渐进式发展、从单体建筑到整体结构,是当前历史地段保护与更新研究的主流发展趋势。本文立足于空间形态学的基础理论,探索历史地段保护与更新中街区空间发展潜力的研究方法,借助组构理论中空
改革开放以来,中国经济迅猛发展,市场经济意识渗透到乡村社会的方方面面,深刻改变村民个体行为偏好、家庭再生产模式、社会交往形态,乃至村庄秩序的维系方式。然而也应看到,尽管遭受市场力量的严重侵蚀,但传统习俗并没有完全退出乡村经济社会场域,它仍以或直接或迂回的方式嵌入市场社会。值得注意的是,在这种与现代化浪潮的碰撞或接触当中,传统习俗不可避免地发生异化,催生出一些礼俗规约与消费主义相互杂糅的社会现象。这