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密集模态结构模态跃迁分析的简化摄动法

工程力学 2012年第3期29卷 33-40页

作者：于岩磊高维成刘伟王兆敏孙毅哈尔滨工业大学航天科学与力学系哈尔滨150001

大跨空间结构的模态具有密集、低频的特性。结构在风作用下会产生非常复杂的动力学现象,模态跃迁就是其中的一种。以往对该类结构模态跃迁特性的研究几乎为一片空白。矩阵摄动分析法是研究变参数结构模态特性的重要方法,在已有矩阵摄动... 详细信息

大跨空间结构的模态具有密集、低频的特性。结构在风作用下会产生非常复杂的动力学现象,模态跃迁就是其中的一种。以往对该类结构模态跃迁特性的研究几乎为一片空白。矩阵摄动分析法是研究变参数结构模态特性的重要方法,在已有矩阵摄动法基础上,该文提出分析密集低频结构模态跃迁现象的简化摄动法。阐述模态跃迁的机理,并加以证明。算例结果表明:简化摄动法用于密集低频结构模态跃迁的分析是有效、可行的,且简化了移位密集特征值摄动法的计算过程。

关键词：大跨空间结构密集模态模态跃迁摄动相关性

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网架-混凝土混合空间结构建模分析及存在的问题

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工业建筑 2020年第5期50卷 158-164,138页

作者：于岩磊中国建筑西北设计研究院有限公司西安710018

网架-混凝土混合空间结构建模分析有两种方法,一种是分离式,即网架和下部支承结构分开建模;一种是整体式,即网架和下部支承结构协同建模。首先指出已有结构建模分析方法存在的问题,提出基于全设计指标的建模分析概念,给出两种建模方式,... 详细信息

网架-混凝土混合空间结构建模分析有两种方法,一种是分离式,即网架和下部支承结构分开建模;一种是整体式,即网架和下部支承结构协同建模。首先指出已有结构建模分析方法存在的问题,提出基于全设计指标的建模分析概念,给出两种建模方式,在评价全设计指标满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》的前提下,进行构件配筋设计。

关键词：网架混合结构协同分析全设计指标

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空间网格屋盖结构的风致响应及参数识别研究

空间网格屋盖结构的风致响应及参数识别研究

作者：于岩磊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

空间网格屋盖结构因具有整体刚度好、质量轻、柔性大、阻尼小等特点,随着经济的发展,各种外形独特、结构形式新颖的大跨度网格屋盖结构大量涌现。结构在服役期间,由于疲劳累积、环境腐蚀及自然灾害等作用,可能出现结构损坏,因此,为了能... 详细信息

空间网格屋盖结构因具有整体刚度好、质量轻、柔性大、阻尼小等特点,随着经济的发展,各种外形独特、结构形式新颖的大跨度网格屋盖结构大量涌现。结构在服役期间,由于疲劳累积、环境腐蚀及自然灾害等作用,可能出现结构损坏,因此,为了能够及时发现问题,防患于未然,把事故损失降到最低点,在结构正常使用情况下,对大跨空间网格结构进行在线损伤监测研究,就显得极有现实意义。风荷载是大跨度空间网格屋盖结构长期经受的一种环境荷载,也是结构设计的主要控制荷载。但由于大跨度网格屋盖结构在风荷载和结构特性方面的复杂性,其风振特性及参数识别,至今仍是风工程研究的热点和难点。若要实现对空间网格屋盖结构的损伤监测,研究其风致响应及参数识别是首要问题也是关键技术。时域参数识别方法具有频域方法无可比拟的优点,仅仅需要结构的响应信息,便可实现结构的参数识别,尤其对于大跨空间网格结构,人为激励往往有很多的弊端,因此,积极发展有效的时域参数识别方法,还是很有现实意义的。特征系统实现算法(ERA),是一种比较优秀的时域识别算法,已有研究结果表明,该方法在进行结构参数识别时是稳定可靠的。但是,国内外已有的相关文献,对于下面的结构均进行了相关的研究,如航天器、梁板结构、桁架、框架、桥梁等。基于以上考虑,本文主要工作,就是探讨在风激励荷载作用下,如何用ERA算法识别大跨空间网格屋盖结构的模态参数。首先,实现脉动风风速时程的计算机模拟,指出影响风速时程模拟精度的难点和关键点,并就这些难点和关键点提出了自己的解决办法;然后,基于环境激励—风作用下,进行空间网格屋盖结构的动力响应分析,并研究ERA算法应用于空间网格屋盖结构参数识别的相关问题;同时,采用MATLAB软件实现ERA算法的程序编制工作,并就算法的实现提出一些有意义的结果。与已发表文献中的相关实例进行对比,验证本文脉动风风速时程的计算机模拟程序的正确性,结果表明,本文的脉动风的计算机模拟是可靠且具有普遍的适用性。对于ERA算法程序,本文对一悬臂梁结构进行振动试验,来验证其正确性,并提出一套准确识别悬臂梁结构的模态参数的方法。然后,采用该算法,首次对空间网格屋盖结构进行仿真研究,相关结果表明,ERA算法适用于大跨

关键词：空间网格屋盖结构 AR模型风速时程参数识别环境激励技术特征系统实现算法

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在役钢结构游泳馆的结构安全性检测研究

建筑结构学报 2009年第4期30卷 38-46页

作者：高维成于岩磊刘伟徐敏建哈尔滨工业大学航天科学与力学系黑龙江哈尔滨150001

针对现行钢结构检测技术的不足和钢结构游泳馆在服役期间的实际使用状况,阐述钢结构游泳馆安全性检测的内容和检测方法,提出安全性检测的控制程序。对某实际工程,通过有限元仿真分析和现场试验,对提出的安全性检测的内容及方法进行了验... 详细信息

针对现行钢结构检测技术的不足和钢结构游泳馆在服役期间的实际使用状况,阐述钢结构游泳馆安全性检测的内容和检测方法,提出安全性检测的控制程序。对某实际工程,通过有限元仿真分析和现场试验,对提出的安全性检测的内容及方法进行了验证。建立仿真模型,进行结构的静、动力特性及影响因素分析,可以指导结构现场的安全性检测。在现场的动力试验中,采用多点随机激励法对结构进行激励,频域分解法(FDD法)对实测信号进行分析,以辨识结构的实际固有频率及振型,并与有限元动力仿真结果进行对比。研究结果表明,FDD法可以用来分析低频结构中含噪声的实际响应信号,所提出的安全性检测的内容、方法及控制程序是有效的、可靠的。

关键词：大跨度钢结构动力试验频域分解法腐蚀安全性检测

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斜拉索参数振动精细化模型及其影响因素研究

工程力学 2010年第A02期27卷 178-185页

作者：于岩磊高维成孙毅哈尔滨工业大学航天科学与力学系哈尔滨150001

斜拉索作为大跨斜拉结构重要组成构件,其复杂振动特性会影响着整体结构的受力性能。该文针对大跨斜拉结构拉索的一种非线性振动——参数振动,考虑塔柱、拉索及空间结构的协同作用,建立精细化振动模型,系统研究拉索参数振动特性及其各种... 详细信息

斜拉索作为大跨斜拉结构重要组成构件,其复杂振动特性会影响着整体结构的受力性能。该文针对大跨斜拉结构拉索的一种非线性振动——参数振动,考虑塔柱、拉索及空间结构的协同作用,建立精细化振动模型,系统研究拉索参数振动特性及其各种影响因素,并给出索参数振动机理的物理解释。研究结果不仅可以指导大跨斜拉结构的设计施工,还能为拉索参数振动的抑制和控制提供建设性意见。

关键词：大跨斜拉结构斜拉索参数振动精细化模型影响因素

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大跨度楼盖结构模板支撑体系对比分析

建筑结构学报 2012年第7期33卷 76-81,87页

作者：高维成于岩磊刘伟程翔王兆敏李平马克俭哈尔滨工业大学航天科学与力学系黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学基建处黑龙江哈尔滨150001 贵州大学空间结构研究中心贵州贵阳550003

超高、大跨度楼盖结构应用日渐增多,对模板支撑体系的要求也随之提高。阐述了大跨度楼盖结构支撑体系。以黑龙江中医药大学多层大跨体育馆楼盖支模工程为例,该工程采用钢柱-钢管支撑体系,不仅实现整体结构逐步卸荷的要求,还可提高施工效... 详细信息

超高、大跨度楼盖结构应用日渐增多,对模板支撑体系的要求也随之提高。阐述了大跨度楼盖结构支撑体系。以黑龙江中医药大学多层大跨体育馆楼盖支模工程为例,该工程采用钢柱-钢管支撑体系,不仅实现整体结构逐步卸荷的要求,还可提高施工效率,降低工程造价。对该体系的搭设构造、施工方法及技术措施进行了介绍。通过建立有限元模型,分析结构在加设钢立柱支撑后的受力状态。分析结果表明:钢柱-钢管支撑体系承载力高、安全稳定性强,能够满足设计规范要求。

关键词：大跨度楼盖结构支撑体系模板有限元分析承载力稳定性

斜拉网格结构的结构形式、应用及特性在国内的研究进展

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振动与冲击 2010年第1期29卷 128-132页

作者：高维成于岩磊樊久铭刘伟哈尔滨工业大学航天科学与力学系哈尔滨150001

斜拉网格结构是目前应用较为广泛的刚柔混合结构体系之一,由塔柱、拉索、网格结构组合而成。系统的对该类结构体系在我国的发展进行了回顾及展望。首先,对该混合结构的结构形式发展及部分工程应用进行了介绍;之后,分别回顾了斜拉平板网... 详细信息

斜拉网格结构是目前应用较为广泛的刚柔混合结构体系之一,由塔柱、拉索、网格结构组合而成。系统的对该类结构体系在我国的发展进行了回顾及展望。首先,对该混合结构的结构形式发展及部分工程应用进行了介绍;之后,分别回顾了斜拉平板网架结构和斜拉空间网壳结构的结构特性研究,从考虑结构几何非线性,参数振动和模态跃迁等因素,突出分析了斜拉空间网壳结构复杂的动力特性行为;最后,分析尚存的问题,对今后的发展进行了展望。

关键词：斜拉网格结构动力特性几何非线性参数振动模态跃迁

大跨度多层体育馆U形钢-组合空腹楼盖模板支撑体系卸载过程监测

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建筑结构学报 2012年第7期33卷 82-87页

作者：高维成王兆敏于岩磊刘伟沈少柏马克俭哈尔滨工业大学航天科学与力学系黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨方舟设计院黑龙江哈尔滨150020 贵州大学空间结构研究中心贵州贵阳550003

黑龙江中医药大学体育馆采用U形钢-混凝土螺栓连接组合空腹楼盖,对于这种新型大跨度承重楼盖,卸载成为本工程的关键,有必要对结构受力和变形进行现场监测确保卸载工作的顺利进行。针对该楼盖网格分布的特点,采用走梅花桩式卸载方案,主... 详细信息

黑龙江中医药大学体育馆采用U形钢-混凝土螺栓连接组合空腹楼盖,对于这种新型大跨度承重楼盖,卸载成为本工程的关键,有必要对结构受力和变形进行现场监测确保卸载工作的顺利进行。针对该楼盖网格分布的特点,采用走梅花桩式卸载方案,主要监测逐步卸载过程中楼盖的挠度变形和下肋U形钢板的应力。监测结果表明:卸载过程中及完全卸载后楼盖的受力和变形均满足规范要求,下肋螺栓连接节点两侧U形钢板不会出现相对位移;验证了U形钢组合空腹夹层板结构的理论分析与结构设计的正确性与可靠性;验证了楼盖临时支撑系统卸载方案的可行性。

关键词：组合空腹夹层板 U形钢板卸载有限元分析挠度应力

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大跨斜拉结构拉索参数振动有限元仿真分析

空间结构 2015年第2期21卷 72-78页

作者：于岩磊高维成中国建筑西北设计研究院有限公司陕西西安710008 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

斜拉索作为大跨斜拉结构的重要组成构件,其复杂振动特性会影响整体结构的受力性能.斜拉结构中拉索会发生参数振动现象在诸多文献中得到理论与试验研究证实.本文通过工程设计常用的有限元仿真,对一斜拉网壳结构建立有限元模型,分析该结... 详细信息

斜拉索作为大跨斜拉结构的重要组成构件,其复杂振动特性会影响整体结构的受力性能.斜拉结构中拉索会发生参数振动现象在诸多文献中得到理论与试验研究证实.本文通过工程设计常用的有限元仿真,对一斜拉网壳结构建立有限元模型,分析该结构中拉索发生参数振动的可能性及其影响因素,并对拉索参数振动的两个特性进行理论分析:响应的"拍"现象、系统频率比在2的区间范围内均可发生参数振动.研究结果不仅可以指导大跨斜拉结构的设计施工,还能为拉索参数振动的抑制和控制提供参考意见.

关键词：斜拉结构拉索参数振动有限元影响因素