检索结果-南通市图书馆

作者：白钰重庆交通大学

学位级别：硕士

索力动测法是近年来应用较广泛的索力测试方法,在满足六个假设条件的情况下使用传统弦理论公式可以得到较为准确的计算结果。研究表明,拉索的垂度,弯曲刚度,边界条件等影响因素会对索力测试结果造成不可忽视的误差。考虑弯曲刚度、边界... 详细信息

索力动测法是近年来应用较广泛的索力测试方法,在满足六个假设条件的情况下使用传统弦理论公式可以得到较为准确的计算结果。研究表明,拉索的垂度,弯曲刚度,边界条件等影响因素会对索力测试结果造成不可忽视的误差。考虑弯曲刚度、边界条件为简支时已经可以得到频率-索力解析表达式,近年来众多学者通过无量纲化,拟合等数值解法提出了多种在固支边界条件下考虑弯曲刚度索力计算的实用公式。这些方法大部分需提前知道弯曲刚度值,而由于拉索内部构造的问题,拉索弯曲刚度值不能直接测得,因此对精确计算索力带来了困难。本文在此基础上,提出了一种在固支边界条件下,无需提前知道弯曲刚度值即可索力的新方法,主要研究工作如下:1.梳理了弯曲刚度对索力测试结果影响研究的历程,详细介绍了本文研究工作所要用到的数学工具。陈述了精确识别索力的重要性,列出关于索力动测法索力测试精度的影响因素和关于这些影响因素国内外研究,概述弯曲刚度的识别难点以及现有识别方法的局限性。对基于弦理论和梁理论的振动法测索力的基本理论公式进行说明推导,介绍了公式推导中所用到的无量纲化方法,分离变量法和欧拉公式等理论方法。2.在固支边界条件下,建立并推导受恒定拉力梁的动力学方程。建立恒定拉力梁的动力学方程,引入梁弦比概念使方程中不显式出现弯曲刚度,将动力学方程进行彻底的无量纲化,代入固支边界条件,利用分离变量法和欧拉公式等数学工具推导出固支梁对称及反对称振动频率方程,该频率方程中只含有两个未知数,对频率方程进行分析,提出本文方法计算索力的流程。3.建立拉索有限元模型,分析不同影响因素对拉索频率的影响,确定本文方法中参数取值精度。通过建立不同梁弦比和不同边界条件的拉索有限元模型,分析拉索自振频率与拉索长度、索力值、弯曲刚度和边界条件的关系;对工程中应用较为普遍的拉索参数进行了调研,建立拉索有限元模型,确定本文方法梁弦比的取值范围和本文方法表格中数据的取值精度和应用形式。4.将本文索力计算方法与考虑弯曲刚度的文献公式计算结果进行对比。对固支边界条件下考虑弯曲刚度的索力计算实用公式相关文献进行了大量调研,选取将弯曲刚度作为未知参数进行索力计算的文献4篇,采用有限元数据和某大桥实测数据进行索力计算分析,表明本文方法具有较高的精度,实际工程应用时较为方便等优点。

关键词：动测法索力测试弯曲刚度边界条件

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四周布筋混凝土桥墩开裂刚度的初步分析

四周布筋混凝土桥墩开裂刚度的初步分析

作者：王军重庆交通大学

学位级别：硕士

在世界范围内,我国是个地震频发的国家,由于地震原因造成的灾害历来是我国主要自然灾害之一。2008年5月12日14点28分,在我国汶川发生举世震惊的大地震,由中国地震观测台的记录资料可知,汶川地震的加速度峰值为957.7ga1,地震过程中,几乎... 详细信息

在世界范围内,我国是个地震频发的国家,由于地震原因造成的灾害历来是我国主要自然灾害之一。2008年5月12日14点28分,在我国汶川发生举世震惊的大地震,由中国地震观测台的记录资料可知,汶川地震的加速度峰值为957.7ga1,地震过程中,几乎所有房屋及建筑物破坏,在汶川当地的桥梁遭遇了不同程度的损坏,该地震造成汶川地区交通中断,交通的中断使得灾区救援工作十分困难。桥墩作为延性构件之一,其抗弯刚度按桥墩截面的有效抗弯刚度计算。当前,全世界范围内对于桥墩开裂后的抗弯刚度分析,通常使用试验数据回归、经验公式及弯矩-曲率分析软件等方式。然而,相关的理论工作有些欠缺,全世界范围内使用基本力学原理对桥墩抗弯开裂刚度进行研究的方法及相关的参考文献比较少。本文以四周布筋混凝土墩柱构件为对象,从基本的力学概念出发,在弹性受力范围内(即四周布筋混凝土桥墩在地震力作用下,钢筋处于弹性阶段),分析了桥墩结构在受到地震作用时墩身开裂截面的受压区高度、截面刚度的分布特性;同时与相关分析软件计算结果进行对比。本文完成的主要工作如下：①以基本的力学理论为基础,推导了四周布筋混凝土桥墩在有轴压力情况下与无轴压力两种情况下的截面刚度。②对本文使用的UCFyber软件具体操作步骤做了详细的描述。③分析了四周布筋混凝土桥墩的外力弯矩组成及分布特性,考虑了形心轴附加弯矩对桥墩截面开裂的影响。④介绍了墩柱弯曲位移的计算原理及步骤。结合具体的一个算例绘制了墩顶的力-位移曲线、桥墩整体刚度变化曲线。通过UCFyber绘制了墩底截面的弯曲-曲率曲线并与本文理论计算的墩底截面弯曲-曲率曲线进行了对比,证明本文理论关于墩底截面的有效抗弯刚度计算具有一定的可行性。

关键词：四周布筋混凝土桥墩理论推导受压区高度力-位移曲线

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预制节段拼装桥墩抗震性能研究

预制节段拼装桥墩抗震性能研究

作者：郭益明重庆交通大学

学位级别：硕士

预制节段拼装桥墩主要采用预应力结构,其预应力水平高于整体式桥墩,会产生更大预应力损失,而预应力损失对其抗震性能有重要影响。本文针对四川省交通运输厅科技项目“预应力节段拼装混凝土桥墩抗震性能数值分析和实验研究”子项“预应... 详细信息

预制节段拼装桥墩主要采用预应力结构,其预应力水平高于整体式桥墩,会产生更大预应力损失,而预应力损失对其抗震性能有重要影响。本文针对四川省交通运输厅科技项目“预应力节段拼装混凝土桥墩抗震性能数值分析和实验研究”子项“预应力对节段拼装桥墩抗震性能的影响”进行研究,以预制节段拼装矩形空心桥墩为研究对象,采用拟静力试验及OpenSEES数值模拟的方法,设计并实施三组节段拼装桥墩的拟静力试验,通过试验结果以及数值模拟结果的对比,重点分析了预应力对节段拼装桥墩抗震性能的影响,主要工作内容如下:(1)针对预应力对节段拼装墩抗震性能的影响这一问题,进行文献调研。总结现有国内外学者对于预制结构桥墩抗震性能理论研究及试验研究的进展,并介绍现有桥墩采用预制结构的工程应用状况,分析阐述预制结构桥墩的基本概念,以及拟静力试验的考察重点,提出本次试验的研究方向。(2)桥墩设计及数值模拟。在调研基础上,设计制作三组采用预应力连接的预制节段拼装混凝土桥墩试件;采用OpenSEES软件对桥墩试件进行有限元模拟,建立纤维单元有限元模型,并以ABAQUS(实体单元)、Xtract(截面)模型对OpenSEES(纤维单元)进行校核,验证OpenSEES数值模型的有效性。(3)进行拟静力试验及数据处理。以数值模拟为基础,拟定本次实验方案;拟静力实验中,通过在不同预应力水平下采集位移、承载能力、应变、曲率、接缝张角等数据,在对试验数据(滞回曲线、刚度、延性等)进行处理后考察不同预应力水平桥墩在拟静力荷载作用下的力学特性,分析桥墩在不同预应力水平下的抗震性能,以及其破坏机理。(4)对试验及数值模拟进行归纳总结及对比分析(屈服极限与承载能力极限、捏缩效应的相似性,残余位移表现不明显等),着重研究预应力对桥墩抗震性能的影响。

关键词：预制节段桥墩拟静力预应力抗震数值模拟

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预应力节段拼装墩拟静力试验和分析研究

预应力节段拼装墩拟静力试验和分析研究

作者：代小龙重庆交通大学

学位级别：硕士

随着国家发展的需要,为了进一步推进国家建设,我国正在积极规划着跨海海峡桥、高铁高架桥、高速立交桥、城市立交等建设项目。但是,目前桥梁结构设计面临两方面的难题挑战,一是满足桥梁结构的安全性和耐久性;二是利用新的技术手段来缩... 详细信息

随着国家发展的需要,为了进一步推进国家建设,我国正在积极规划着跨海海峡桥、高铁高架桥、高速立交桥、城市立交等建设项目。但是,目前桥梁结构设计面临两方面的难题挑战,一是满足桥梁结构的安全性和耐久性;二是利用新的技术手段来缩短工期,以此减少交通的阻塞、生态坏境的冲击、施工中噪音的产生。这些难题的提出,不仅要求施工技术手段的提高,更需要引进或创新出新结构设计理念并利用大量有效的试验来实现突破。我国节段拼装墩已有实际工程应用,但试验研究仍在继续。但我们理应看到,预制拼装结构体系在灾害抢险、大型跨海(跨江)工程等领域具有较好的应用前景,其缺点可以通过合理设计节段尺寸和接缝连接构造来克服。综合起来,本文主要进行了以下几部分的工作:①基于对大量国内外文献的查阅,总结了国内、国外研究者针对节段拼装桥墩所做的试验研究和理论研究,清晰化了该类桥墩体系的发展历史和发展方向。同时,总结了国内外该项技术的工程实用状况。②为研究预应力节段拼装桥墩的抗震性能和破坏机理,制定了一套可行的拟静力试验方案。该方案包括五组试件,其中已完成全部试件的预制,三组试件的试验已经完成。③通过已完成拟静力试验,对比分析三组试件的破坏形态、易损部位、滞回特性、骨架曲线、刚度、延性性能、残余变形、预应力钢筋应力变化、曲率等。④结构分析软件OpenSees作为计算平台,通过三维有限元模型的建立,采用非线性纤维梁柱单元对节段拼装桥墩的抗震性能进行数值模拟分析。主要对第三组试件的数值模拟分析结果和试验结构进行对比,验证了其有限元方法数值模拟的可靠性。⑤后三组试件无剪力键设置。通过不同的张拉预应力形成预应力连接的接缝形式,通过所建立的有限元数值模型进行不同张拉预应力模拟试件的计算分析。对比各试件的滞回曲线和骨架曲线,初步分析张拉预应力大小对有限元数值模型的抗震性能的影响。

关键词：节段拼装桥墩拟静力试验抗震性能和破坏机理非线性纤维梁柱单元参数分析

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钢筋混凝土矩形桥墩开裂刚度理论初探

钢筋混凝土矩形桥墩开裂刚度理论初探

作者：苗宇重庆交通大学

学位级别：硕士

地震是人类面临的最严重自然灾害之一。地震发生后,公路路网作为抗震救灾的生命线,对运送救灾物资、设备起着至关重要的作用,而公路桥梁往往占据路网中的咽喉部位,同时也是地震中极易遭到破坏的部分。因此,桥梁的抗震设计就显得格外重... 详细信息

地震是人类面临的最严重自然灾害之一。地震发生后,公路路网作为抗震救灾的生命线,对运送救灾物资、设备起着至关重要的作用,而公路桥梁往往占据路网中的咽喉部位,同时也是地震中极易遭到破坏的部分。因此,桥梁的抗震设计就显得格外重要。对一般桥梁而言,桥墩的抗震性能对全桥的抗震性能起着控制作用。地震荷载作用下,钢筋混凝土桥墩通常处于带裂缝工作状态,其刚度分布特性对研究桥梁的总体受力与变形有着重要影响。本论文以桥梁墩柱构件为研究对象,初步分析了墩柱构件在地震力作用下各截面抗弯刚度的分布情况以及其开裂刚度的计算方法,为桥梁延性抗震设计及相关研究提供参考。本论文以双筋矩形混凝土墩柱构件为对象,从基本的力学概念出发,初步讨论了构件在弹性范围内,构件受弯开裂时的各截面受压区高度与刚度的分布特性。并以此为基础,首次提出了混凝土受弯构件开裂刚度的“三段式”刚度分析法,并给出了相应的计算方法与计算步骤。通过使用“三段式”刚度分析法对墩柱构件各截面进行等效抗弯刚度分析后,本论文得出如下几点结论:(1)对于无轴向力的受弯构件,各截面中性轴关于墩高方向呈直线分布,其开裂刚度可通过截面特性求解,且各个截面的抗弯刚度为只与构件的材料与截面特性有关,而与外力的大小无关的常数;而对于压弯构件,各截面的中性轴关于墩高方向的分布函数不再是一条直线,如果不对中性轴分布曲线进行一定的简化,求解各截面的抗弯刚度较为困难。同时,对于受弯构件,增大其纵筋率和适当增大轴向压力,会使构件的开裂刚度增加,反之则减小。(2)对于压弯构件,其中性轴分布曲线c = f(z)有z = 0与c = c0两条渐近线。通过压弯构件中性轴分布曲线与截面抗弯刚度的性质,提出“三段式”刚度分析法的计算理念,即将压弯构件分为全截面刚度段、开裂刚度段与最小刚度段三部分,分别对各段刚度进行计算。(3)三个刚度段的抗弯刚度的计算方法为:第I段,其抗弯刚度为全截面抗弯刚度;第II段,使用一条或多条割线模拟中性轴的分布曲线,再通过各截面的中性轴位置计算其抗弯刚度;第III段,将各截面的抗弯刚度看作定值,认为该段各截面的受压区高度为该墩在无轴压时的受压区高度的两倍,即c = 2c0,再根据其截面形式计算其开裂刚度。(4)三个刚度段的分界截面的计算方法为:I、II段的分界点z0截面的确定方法比较简单,只需找到构件中受拉区应力为0的截面即可解出z0;而II、III段的分界截面z1的确定,本论文推荐的方法为在构件中受压区高度c = 2c0的截面为z1截面。(5)对于低配筋率或高轴压比的墩柱构件,当墩底截面达到屈服弯矩My时,以c = 2c0的标准划分构件中的第II、III段,也有可能不出现第III段最小刚度段。(6)针对“三段式”刚度分析法的计算特点所编制的力-位移曲线的计算程序,能有效地反应压弯墩柱构件在弹性范围内逐步加载的刚度变化过程。“三段式”刚度分析法的提出与相关的研究工作,对研究压弯构件的受力性能分析与延性能力计算提供了一个新的计算思路,部分弥补了现今的刚度计算理论中理论基础薄弱的缺点。同时,对钢筋混凝土墩柱构件等效刚度的相关理论研究及试验研究工作也具有一定的参考价值。

关键词：延性抗震理论混凝土压弯构件开裂刚度等效刚度刚度分析法力-位移分析

悬臂浇筑拱桥施工过程的几何非线性倒拆-正装闭合性研究

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悬臂浇筑拱桥施工过程的几何非线性倒拆-正装闭合性研究

作者：关鑫重庆交通大学

学位级别：硕士

钢筋混凝土拱桥具有承载力大,受力状态明确,经济合理等优点。随着拱桥向大跨径方向发展,施工方法也不断向着适应大跨径拱桥修建的方向发展。悬臂浇筑施工是大跨径拱桥目前常采用的方法,基于悬臂浇筑拱桥自身的受力特点,施工过程中几何... 详细信息

钢筋混凝土拱桥具有承载力大,受力状态明确,经济合理等优点。随着拱桥向大跨径方向发展,施工方法也不断向着适应大跨径拱桥修建的方向发展。悬臂浇筑施工是大跨径拱桥目前常采用的方法,基于悬臂浇筑拱桥自身的受力特点,施工过程中几何非线性问题逐渐显著,相比线性状态下,内力、变形情况更加复杂。因此,考虑几何非线性因素的施工过程扣索力的严格控制对满足成桥目标状态及施工安全性能都有重要意义。本文开展工作如下:(1)重点调研了悬臂浇筑施工拱桥的研究现状、合理的成桥和施工状态的确定原则。针对目前大跨径桥梁结构的倒拆正装不闭合原因和研究成果,提出考虑几何非线性的悬臂浇筑拱桥倒拆正装过程中索力、拱圈内力及线形闭合性需要进一步研究;(2)陈述了拱桥施工状态的确定方法及与倒拆正装的闭合性计算的关联性,对考虑几何非线性的倒拆正装不闭合的实质原因进行分析并对比总结目前关于倒拆正装计算方法。基于合理拱轴线优化理论,通过案例确定裸拱的合理拱轴线,引入一种改良的合理拱轴线—悬索线。(3)介绍了拱桥几何非线性理论研究进程、几何非线性影响因素及有限元分析计算方法。引入Ernst公式和悬链线理论,利用Ansys考虑拉索的垂度效应;建立梁柱效应中P-delta效应与几何刚度的关系;根据黎曼积分和二分法编制考虑大变形效应的Matlab程序;提出了采用修正的拉格朗日列式法(以下简称U.L列式法)进行几何非线性迭代计算是更为符合施工过程的计算方法;(4)通过弯矩归零法确定悬臂浇筑拱桥最大悬臂状态的受力状态。综合小变形的线性计算及大变形效应下的迭代计算案例,分别得到了线性、几何非线性的倒拆-正装结果,分析得出一定迭代步长下的U.L列式法是满足几何非线性倒拆-正装计算闭合的条件。对无应力状态法进行一般化讨论并案例分析,验证结构体系不变情况下,任意有应力状态互相转换与过程无关的思想;(5)利用涪陵乌江大桥复线桥建立有限元计算模型,分别考虑三种几何非线性效应在施工过程中对索力、拱圈内力、位移的影响,并讨论一定迭代步长下采用U.L列式法的几何非线性倒拆正装闭合结果,验证了考虑几何非线性因素的倒拆正装计算闭合性的条件。

关键词：钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工倒拆正装闭合修正的拉格朗日列式几何非线性

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非对称悬索桥主缆线形程序开发与参数分析

非对称悬索桥主缆线形程序开发与参数分析

作者：杨勇重庆交通大学

学位级别：硕士

悬索桥成桥状态主缆线形是由分段悬链线组成,而空缆状态时边跨和主跨主缆线形各是一条悬链线,本文根据这一特点分别制定了悬索桥成桥状态和空缆状态的程序编制流程图,并通过编写程序化语言,实现了成桥状态和空缆状态线形的参数化分析。... 详细信息

悬索桥成桥状态主缆线形是由分段悬链线组成,而空缆状态时边跨和主跨主缆线形各是一条悬链线,本文根据这一特点分别制定了悬索桥成桥状态和空缆状态的程序编制流程图,并通过编写程序化语言,实现了成桥状态和空缆状态线形的参数化分析。为了验证程序的正确性,本文用三个算例的计算结果与程序运行结果进行对比验证,其中两个算例是理论算例,一个算例是实际案例,即普立特大桥案例,在做普立特大桥案例时,本文利用有限元软件Midas建立了整桥模型,通过计算提取出悬索桥的相关参数,包括缆索线形、无应力索长、索鞍预偏量等,然后将此结果与本文编写的程序计算结果进行对比,最后发现计算误差控制在了相当小的范围之内,有力地说明了本文程序是切实可行的。由于程序的正确性得到了很好的验证,本文利用此程序进行了参数分析,研究对象主要包括缆索线形、缆索最大轴力、缆索无应力索长以及左右索鞍预偏量,具体方法是,通过改变一些参数的取值,来计算得到某一研究对象的计算结果的变化趋势,然后将这两个数值通过坐标的形式,在坐标系中体现为一系列点,通过MATLAB软件将这些点进行很好的拟合,最后找出二者的关系曲线,从而得到研究对象与各参数之间的规律。本文完成的主要工作如下:①对缆索线形的计算方法进行了调研。详细的推导了抛物线线形方程和悬链线线形方程,并介绍了直线索段法和抛物线索段法。②根据悬索桥成桥状态和空缆状态的特点,制定了成桥状态程序编制流程图以及空缆状态程序编制流程图。③将流程图程序化,并通过三个算例验证程序的正确性。其中两个理论算例,一个实际案例,即普立悬索桥案例。④成桥状态参数化分析,分别以缆索线形、缆索最大轴力、缆索无应力索长为研究对象,而空缆状态参数化分析,只以左右索鞍预偏量为研究对象,经过分析得出这些研究对象与各参变量之间的规律。本文对进一步研究主缆线形的特征具有积极作用。

关键词：悬索桥主缆线形 MATLAB程序语言参数分析

基于半解析有限元的多层圆柱体导波传播特性研究

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基于半解析有限元的多层圆柱体导波传播特性研究

作者：罗悦琦重庆交通大学

学位级别：硕士

预应力钢筋混凝土结构由于其优良的力学性质,被广泛的运用于桥梁建设中。其中预应力钢筋作为核心构件之一,在长期运营的过程当中在所难免的会出现预应力下降和截面受损的情况,严重时将会导致桥梁整体出现不可逆的损伤。考虑到预应力钢... 详细信息

预应力钢筋混凝土结构由于其优良的力学性质,被广泛的运用于桥梁建设中。其中预应力钢筋作为核心构件之一,在长期运营的过程当中在所难免的会出现预应力下降和截面受损的情况,严重时将会导致桥梁整体出现不可逆的损伤。考虑到预应力钢筋在结构中所承担的关键作用,急需开展针对其剩余预应力和受损程度的无损检测研究。现阶段,在超声导波无损检测领域中有关此方面的研究成果都是基于实验来完成的,目前还缺乏关于复杂结构中的导波传播特性理论方法研究。本文以研究单层介质(裸钢)为切入点,随后将研究对象拓展至多层介质(灌浆钢筋)。采用理论分析和半解析有限元方法模拟,对单根钢筋和灌浆钢筋中导波基本波动特性进行了深入的研究,并考虑材料阻尼和初应力效应的影响,使模拟分析更加地靠近实际工程。主要研究内容和结论如下:(1)基于半解析有限元法对裸钢波动特性进行研究分析。采用笛卡尔坐标系半解析有限元法求解并绘制了裸钢中导波传播频散曲线,将结果与PochhammerChree方程解进行对比,两者具有良好的一致性。随后采用推导得到的柱坐标系半解析有限元法求解裸钢中纵波、弯曲波、扭转波的全波数-频域三维曲线,并着重对复波数域进行了分析,导波各模态的传播和衰减都能在复波数域得以体现。(2)改进半解析算法探究材料阻尼对裸钢中导波传播特性的影响。通过引入迟滞模型来对材料阻尼进行表征,对于含阻尼裸钢,波动特性将通过能量速度和衰减因子指标来进行表征。在截止频率之后的区域能量速度曲线与完全弹性裸钢群速度几乎重合。导波的振幅随传播距离的增加而逐渐减小的这一特性可以通过衰减因子进行表征,衰减因子曲线会随着频率的增高降低至一极小值,然后逐渐升高并最终收敛于某线性趋势。(3)改进半解析法探究初应力对裸钢波动特性的影响。由应变非线性理论和虚功方程推导出初应力作用下裸钢半解析有限元模型,并对其求解,对不同初应力下的能量速度曲线和衰减曲线做出分析,结果表明:同一模态中,初应力引起的能量速度改变量曲线是随能量速度曲线的变化而变化的,衰减因子改变量曲线和衰减曲线亦是如此;且初应力引起的能量速度改变量的绝对值与初应力呈正相关。(4)改进半解析法研究灌浆钢筋波动特性,同时分析材料阻尼和初应力影响。计算得到灌浆钢筋波动频散曲线,得到的结果与基于全局矩阵法的软件PCdisp得到的解相吻合。对比裸钢,随着频率的上升,模态数量成倍增加,且单一模态的变化也变得更为复杂。灌浆钢筋的全波数-频率曲线在整体来看与裸钢相似,但是也发生了些许的变化。考虑材料阻尼和初应力效应后,频散曲线的变化趋势与裸钢是大体相同的,但是在趋势变化相同的地方,由初应力引起的灌浆钢筋的能量速度变化量的绝对值大于单根螺纹钢的对应值。

关键词：预应力钢筋多层介质半解析有限元超声导波频散特性

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外墙外保温工程震害调查及抗震性能初步分析

外墙外保温工程震害调查及抗震性能初步分析

作者：郭永彦重庆交通大学

学位级别：硕士

自上世纪70年代能源危机以来,世界各国都十分注重建筑节能工程,并对外墙外保温系统进行了大量的理论研究。经过四十多年的努力,建筑节能工程已经取得了长足进展。虽然,外墙外保温技术已经趋于成熟并不断得以推广。但是,外墙外保温系统... 详细信息

自上世纪70年代能源危机以来,世界各国都十分注重建筑节能工程,并对外墙外保温系统进行了大量的理论研究。经过四十多年的努力,建筑节能工程已经取得了长足进展。虽然,外墙外保温技术已经趋于成熟并不断得以推广。但是,外墙外保温系统的抗震性能国内外研究甚少,缺乏研究数据。2008年5月12日下午2点28分,四川省汶川县发生里氏8.0级强烈地震。受灾地区涉及四川、甘肃、陕西、重庆、云南等十余省市。受灾地区绝大多数属于夏热冬冷地区,这些地区的外墙外保温系统的抗震安全性究竟如何需要展开深入研究。为此本论文开展了以下研究工作:1、对5.12汶川地震灾区外墙外保温工程典型案例的质量状况、破坏形式、受损特征、安全状况展开调研。分析总结外墙外保温工程在此次地震发生后反映出来的各类问题,找出其中的规律性。2、从受力分析的角度对饰面砖外墙外保温系统的抗震安全性做了初步研究,总结了饰面砖外墙外保温系统的抗震安全性的影响因素,并提出了提高该外墙外保温系统的抗震安全性的具体措施。3、通过制定具体的试验方案和制作标准试件,在地震模拟试验台阵系统对不同质量面砖的胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统的抗震性能、不同施工工艺的外墙外保温系统的抗震性能和外墙外保温系统经人工老化后的抗震性能进行了深入研究。

关键词：建筑节能外墙外保温抗震安全性耐久性

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三分点集中阻尼弦本征解及其性质研究

三分点集中阻尼弦本征解及其性质研究

作者：廖伟重庆交通大学

学位级别：硕士

在各种外界激励下,拉索由于其低阻尼的特性而易产生大幅的振动。因此,工程中常用阻尼器对拉索进行减振。为把握拉索-阻尼系统的动力学特性,一般将其简化为带有集中阻尼的张紧弦(本文中,简称集中阻尼弦),通过求解集中阻尼弦的动力学方程... 详细信息

在各种外界激励下,拉索由于其低阻尼的特性而易产生大幅的振动。因此,工程中常用阻尼器对拉索进行减振。为把握拉索-阻尼系统的动力学特性,一般将其简化为带有集中阻尼的张紧弦(本文中,简称集中阻尼弦),通过求解集中阻尼弦的动力学方程可得到解析形式的频率方程。然而,频率方程的基本形式均为超越方程,尚无一般化的求解方法,工程应用中通常以数值手段求取近似解,以讨论其动力特性。在处理工程实际问题上,此做法取得了显著成效。但对于拉索-阻尼系统的研究,除采用数值方法外,尚应考虑解析的求解路径,以揭示其一般性质。本文以阻尼布设在弦长1/3处为例(简称三分点集中阻尼弦),从解析角度讨论集中阻尼对张紧弦自由振动的影响,并将所得性质与中点集中阻尼弦(阻尼布设在弦长1/2的位置)对比,重点区别出系统的独有性质;同时还将探讨阻尼设置在更一般的情况下,即当阻尼布设在弦长1/N(N分点集中阻尼弦,N>3)时,系统频率方程代数方程化的方法,并根据代数基本定理讨论集中阻尼弦自由振动解的一般特性,为后续从解析角度分析集中阻尼弦问题提供新思路。本文具体展开的研究工作及主要结论如下:1.详细梳理了国内外集中阻尼弦理论的研究脉络,分析了各时期经典代表文献的联系与进展,探讨了未来集中阻尼弦理论研究发展的趋势,在此基础上引出本文的研究研究目的及意义。根据各个脉络阶段的特点,总体上将理论研究划分为未归一化和归一化两个阶段,并陈述了这两个阶段的主要特点,重现并讨论了这两个阶段的重要结论,建立与本文研究内容的联系。2.化简三分点集中阻尼弦的频率方程,通过倍角公式以及换元将原频率方程转化为仅含tanh(p/3)的一元二次方程,利用求根公式得到系统闭合解析解,为关于阻尼系数的对数函数。根据其随阻尼系数变化的特点,分大阻尼、适中阻尼、小阻尼三种情况讨论解的性质。在此基础上,分别研究了系统的频率、衰减率以及振型。3.首先通过积分面积等效的处理思路近似狄拉克函数,接着利用有限差分法计算三分点集中阻尼弦的数值解,以辅助验证结果的正确性。随后从本征解与阻尼系数的函数关系,阻尼与频率的依赖关系以及衰减率的个数三个方面,将三分点阻尼弦的动力性质与中点阻尼弦进行对比,发现其具有3个新特性。新性质表明,两者的动力学特性在质上(而不仅是量上)存在差异,考虑到两者仅在阻尼位置上有所不同,这一点应予特别留意。4.探讨将N分点集中阻尼弦超越的频率方程转化成多项式和形式的代数方程的方法,给出代数方程各次项系数所满足的规律,揭示其实质上为二次项系数的组合;给出将任意N分点集中阻尼弦(N>1)转化成标准多项式和形式的一般步骤,同时探讨了将集中阻尼弦频率方程代数方程化的意义,并分析集中阻尼弦本征解的一般特点,为后续拉索-阻尼系统的研究提供新思路。

关键词：斜拉索阻尼器集中阻尼复模态振动控制