【摘 要】
:
为了解决地震作用下铁路不等跨简支梁桥(simply-supported girder bridges,SSGB)发生邻梁和梁墩碰撞,引起伸缩缝和过渡墩破坏,甚至造成落梁的问题,针对传统减震装置的局限性,基于功能分离思想,研发了一种新型屈曲约束支撑(buckling-restrained brace,BRB)-拉索限位器组合减震系统.在阐述组合减震系统的构造形式和工作原理的基础上,提炼出系统的力学模型;然后将减震系统用于铁路不等跨SSGB,采用OpenSees建立考虑碰撞的动力弹塑性数值模型,研究了组合减震
【机 构】
:
石家庄铁道大学校园建设管理处,石家庄050043;石家庄铁道大学土木工程学院,石家庄050043;石家庄铁道大学土木工程学院,石家庄050043;石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国
论文部分内容阅读
为了解决地震作用下铁路不等跨简支梁桥(simply-supported girder bridges,SSGB)发生邻梁和梁墩碰撞,引起伸缩缝和过渡墩破坏,甚至造成落梁的问题,针对传统减震装置的局限性,基于功能分离思想,研发了一种新型屈曲约束支撑(buckling-restrained brace,BRB)-拉索限位器组合减震系统.在阐述组合减震系统的构造形式和工作原理的基础上,提炼出系统的力学模型;然后将减震系统用于铁路不等跨SSGB,采用OpenSees建立考虑碰撞的动力弹塑性数值模型,研究了组合减震系统的减震机理;最后系统分析了BRB初始刚度、启动阈值及伸缩缝间隙等参数对其减震性能的影响.结果 表明:组合减震系统能够有效控制梁体和过渡墩的纵向地震响应,显著提高SSGB的整体抗震性能;BRB初始刚度越大,邻梁相对位移的减小程度越大;BRB启动阈值应根据伸缩缝间隙进行合理选择,并在设计时加大对拉索限位器的重视程度;当伸缩缝间隙超过5 cm,系统减震效果更好.
其他文献
基于量纲分析理论,分析既定爆破地震作用下影响埋地燃气管道振动速度的物理量,推导得出反映管道尺寸效应的爆破振动速度预测公式.结合全尺度埋地球墨铸铁燃气管道下穿爆破试验,建立简化模型计算分析并通过现场实测数据进行验证.采用已验证模型及参数,考虑武汉地区常见管道类型及埋设条件,分别建立不同管道尺寸(不同管道直径、不同径厚比)的数值模型,研究埋地燃气管道尺寸效应影响下的爆破地震动力响应特征.研究结果表明:在爆破地震波作用下,管道截面峰值合振速(peak particle velocity,PPV)和yon Mis
传统周期图法求解地震动相干函数时需要进行功率谱的人为加窗平滑,且仅能考虑记录两两之间的空间相关性.针对以上缺陷,该研究采用多维自回归(autoregressive,AR)模型代替周期图法进行相干函数计算,并从多个方面对其合理性加以评估和验证.首先以中国台湾SMART-1台阵数据为算例,对比AR模型以及周期图法计算相干函数的结果,从记录的重构效果、功率谱和相干函数等多个角度讨论了不同维度下AR模型的计算结果差异.最后通过采取对已知台站记录进行空间多点地震动模拟,与目标地震动对比,探讨不同维度下AR模型求解地
为了探究适用于水电站厂房抗震分析的地震动强度参数(intensity measure,IM),基于某水电站地面厂房工程实例,首先选取42条天然地震动记录作为输入,对17种具有代表性的地震动强度指标与厂房结构的非线性地震响应进行相关性分析,评价各强度指标在水电站厂房地震响应分析中的适用性;然后基于增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)方法,选择上述相关程度较高的强度指标作为地震动强度参数,分别与结构工程需求参数(engineering demand paramete
利用混沌系统的参数敏感性与噪声免疫性,提出了一种以Poincare截面为混沌判据的弱导波信号检测系统,实现了管道小缺陷的识别与评估.首先,结合分岔分析与Poincare截面获取混沌阈值,完成了检测系统的参数设定.然后,通过仿真分析验证了以Poincare截面为混沌判据的检测系统的噪声免疫能力与参数敏感性.最后,开展了超声导波检测管道中小缺陷的试验研究,并将实测信号作为驱动力的扰动项输入到检测系统中,通过Poincare截面的突变有效地识别出小缺陷引起弱导波信号.为了对缺陷进行定位和评估,一种快速的二分法被
单叶片离心泵的水力诱导径向力严重影响其运行稳定性.为探究单叶片离心泵水力诱导径向力的动态特性,以一台单叶片离心泵为试验对象,采用水力机械综合测试仪结合霍尔感应器,分别测量泵空转、抽水时径向力瞬态分布图,获得单叶片离心泵水力诱导径向力.试验结果表明,不同型式叶片其径向力变化趋势相似,空转时,分布图呈现近似圆形,径向力大小基本保持不变,但抽水时,水力诱导径向力分布变成畸变椭圆形,最大值与最小值之间相差约180°,当叶轮的流道出口靠近泵壳出水端,诱导径向力变小且紊乱,而当流道出口旋转至泵壳底端附近,诱导径向力值
针对某特种车辆传动系统由于结构布局限制导致的主轴两侧非等强度设计问题,综合考虑传动主轴-轴承系统内外多源激励,采用集中质量法建立系统非线性振动模型.基于所建立的模型,利用Runge-Kutta进行数值仿真求解,分析了稳态工况下系统弯扭耦合振动响应以及系统动载荷和振动能量的分布特点,得出了主轴右侧断裂的主要原因.为解决传统粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法易陷于局部最优解问题,通过调整算法参数和粒子变异提出一种改进的PSO算法.然后,针对主轴断裂原因,采用改进的
随着北极冰川的不断融化扩散,极地航行船舶与浮冰的碰撞不可避免,而浮冰分布变化是影响船-冰碰撞的重要因素之一.目前对于浮冰分布的研究多是基于图像数据识别,在模拟计算中多简化为规则方形冰块,这与实际浮冰分布与形状有着明显区别.为此,基于幂律分布理论与浮冰形状特征在ANSYS/LS-DYNA软件中编写子程序生成浮冰场,以此为基础,基于环境边界的流-固耦合法,建立极地航行船舶、浮冰场与流场耦合模型,解决船舶与浮冰漂浮问题,进而开展船-冰碰撞数值仿真计算,得到碰撞过程中浮冰的运动情况、船-冰碰撞载荷、船体损伤变形及
针对化工过程复杂,故障数据量大、属性多,难以保证故障诊断准确率和速度的问题,提出了一种基于模糊粗糙集(fuzzy rough sets,FRS)和鲸鱼优化的支持向量机(support vector machine,SVM)的化工过程故障诊断方法.通过对化工过程历史数据分析,判别故障类型.首先,利用模糊粗糙集对离散化后的过程数据进行特征选择,经过属性约简得出最小故障特征集合;然后,利用一种新型元启发式算法——鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA),对支持向量机的参数
由于铰接梁式浮桥的主梁在移动荷载作用下产生弹性变形的同时,还会随着桥脚舟浮箱的运动而运动,其力学特征比较复杂.将每一段铰接梁独立进行研究,同时考虑了刚体运动与弹性变形,在梁振动理论的基础上建立了浮桥的运动方程.在移动集中荷载模型的基础上构建了多轴车辆模型,在势流理论基础上对桥脚舟浮箱进行了时域运动分析,运用假设模态法构建了总体矩阵计算方程并进行计算.计算算例结果表明,所构建计算模型得出的结果能够有效地反映浮桥的运动规律,为浮桥的设计与分析研究提供了技术手段.
为了隔离航空器上的低频振动,提出一种具有准零刚度特性的非线性隔振器,由线性正刚度弹簧并联双稳态余弦梁负刚度元件而成.首先,通过对余弦梁非线性隔振器的静力学分析,给出了隔振器在准零刚度平衡点时的结构参数需要满足的条件.其次,建立谐波力作用下的系统动力学模型,通过未扰系统的分析,得到其存在平衡点分岔行为和满足稳定准零刚度的条件.最后,通过数值方法和有限元软件动力学仿真分析扰动系统的隔振性能,得到余弦梁非线性隔振器的起始隔振频率.进一步与线性隔振系统相比可知,引入余弦梁的非线性隔振系统有效降低了起始隔振频率.因