有限元分析软件在结构减振设计中的应用

来源 :第十二届全国结构工程学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ososa
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ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件.本文应用ANSYS软件功能强大的APDL语言对其进行了二次开发,编写了能够用于计算结构动力响应分析的命令流.针对一个具体工程实例,以减振方案研究为目的,对1:20建筑结构模型进行动力特性分析以及附加阻尼设计,分析得出了实验模型钢架动力响应同附加阻尼值之间的关系,找到钢架最优附加阻尼值,为具体工程减振设计提供了设计依据.
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斜拉桥作为一种特殊的结构体系,因其在经济上、结构上与建筑造型方面呈现出它的独特优势,受到桥梁工程界的日益重视.在以前的分析中,一般是将斜拉桥化成平面杆系结构,或进行平面分析,或进行平面结构的三维反应分析,实际上,斜拉桥的反应呈现出三维耦合性.在文中,建立了澳氹大桥初步设计方案的三维模型,研究桥梁的动力特性.此外,本文就不同工况下大桥的的模型进行了地震反应分析.
编制了剪切型结构弹塑性动力时程分析通用程序,探讨了底部两层框剪砖房在7度罕遇地震作用的层间位移角随房屋下部三层的抗侧刚度比K:K:K、屈服强度系数比ξ:ξ:ξ、房屋层数和下部抗震墙类型等因素的变化情况.可供工程设计和编制有关的规范、规程参考.
随着测试技术和信号处理技术的飞速发展,实测的结构振动数据的精度越来越高,依据准确的试验模态数据,对结构的动力计算模型进行行之有效的修正是结构抗震计算的一个重要内容.本文依据用于复模态结构修正的阻尼模型和阻尼误差模型,结合复振型正交条件给出了修正模型及计算方法,把结构抗震动力模型修正拓展到了复模态领域.笔者将这一方法应用于实际高层建筑计算,结果显示该方法收敛性好,精度较高,抗噪性强.
用拟板法将网架简化为平板,在给出表层应变与中面位移的非线性关系条件下,由薄板的非线性动力学理论,建立了在直角坐标系中三向网架的非线性动力学方程,又将此方程转化为极坐标系轴对称非线性动力学方程,用Galerkin法得到一个三次非线性振动方程,用Floquet指数研究了三向网架的分岔行为.
本文就一设计实例,详细叙述了隔震设计的方法,并对该结构进行了中震水平下的动力时程分析,与传统抗震结构做了全面的比较,阐述了其优越性.结果表明:在地震区,隔震结构与传统抗震结构相比,具有很大的优越性.
本文以能量原理为基础,考虑剪力滞后效应、剪切变形和转动惯量的影响,推导出了箱形载面梁的振动方程和自然边界条件,据此得出了简支箱梁的固有频率方程.在算例中,本文将MATLAB软件得出的结果与板壳有限元结果进行了比较,证明了本文方法的有效性,得出了一些有价值的结论.
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本文介绍了通过振型分解方法,利用主空间中的位移和速度作为状态变量建立运动系统状态方程的办法,并利用MATLAB控制工具箱中的函数进行结构谐波分析.文中分析了该方法的优缺点,并给出了在存在相位差动荷载作用下结构谐波响应的计算方法.实例表明,该方法可以非常方便地建立运动系统的状态方程,并可控制求解规模.
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本文采用刚塑性假设和加速度最小原理,研究了平头弹冲击周边简支的有限厚圆板的动力响应问题,分析了平板的失效模式,推导了体系响应的解析解,得到了各种失效模式的发生条件、弹体的残余速度以及穿透平板的弹体初始条件,对工程有实际价值.