序列地震动作用下复杂高层结构的反应特征分析

现有的结构地震反应分析通常只考虑主震作用,而在历次震害中余震导致建筑物破坏加剧甚至倒塌的事例时有发生.将实测主震加速度时程和余震加速度时程,采取首尾相连、中间间隔零幅值时程的方式模拟主、余震序列地震动,以某98m高的复杂高层结构为背景,分析了主、余震序列地震动作用下复杂高层结构的反应特征,对比了主震作用、余震作用、以及主余震序列地震动作用下结构反应的差异.结果表明:余震对结构损伤加重的影响在各楼层间分布不均匀,主震作用下损伤严重的楼层,在余震作用时的损伤加重程度更大;余震作用使结构的残余位移发生了变化,结构的损伤加重;序列地震动作用下结构的塑性损耗指标较对应主震单独作用时有较明显增大.     

爆破引起地面震动及其衰减规律

工业爆破引起的基岩或土体的震动,对爆区周围建筑物的危害影响,是爆破安全的一个重要课题。但是现在还没有完善可靠的计算方法,计算各种爆破震动的大小以及对一般建筑物的安全距离。作者在最近几年中的各种爆破过程,测量了爆源不同距离的基岩和土层质点振速的三个分向量,用最小二乘法整理分析了速度、药量和距离之间的关系,所得实验公式和规律,可供工程爆破设计参考。     

OPTIMAL DISTRIBUTION OF EIMD FOR IRREGULAR HIGH-RISE BUILDING STRUCTURE VIA GENETIC ALGORITHM 1)

为了解决应用新型电磁惯性质量阻尼器于偏心高层结构控震工程中的优化布置问题,提出一种基于遗传算法的优化配置策略。首先建立地震动作用下新型电磁惯性质量阻尼器(electromagnetic inertial mass dampers,EIMD)偏心高层结构的动力学方程,其次选取合适的适应度函数并基于遗传算法得到EIMD最优配置数量及集成位置信息,最后提出一种可行的半主动控制策略对优化的结构进行控震分析。以一个24层实体不规则高层结构为例,仿真分析结果表明优化配置后的EIMD 对结构的控震效果明显优于随机布置。     

基于遗传算法的不规则高层结构新型电磁惯性质量阻尼器优化布置研究

为了解决应用新型电磁惯性质量阻尼器于偏心高层结构控震工程中的优化布置问题,提出一种基于遗传算法的优化配置策略。首先建立地震动作用下新型电磁惯性质量阻尼器(electromagnetic inertial mass dampers,EIMD)偏心高层结构的动力学方程,其次选取合适的适应度函数并基于遗传算法得到EIMD最优配置数量及集成位置信息,最后提出一种可行的半主动控制策略对优化的结构进行控震分析。以一个24层实体不规则高层结构为例,仿真分析结果表明优化配置后的EIMD对结构的控震效果明显优于随机布置。     

两个相邻建筑物周围风环境的数值模拟

高层建筑物及其群体周围所引起的风环境问题正日益受到人们的重视。本文用数值模拟方法对两幢串列布置高层建筑周围的流场进行了模拟，讨论了建筑物高度、间距比等因素对风环境特性的影响。为了与两个相邻建筑物的流场进行比较，本文同时计算了单个建筑物周围流动的分布情况。数值模拟结果对揭示高层建筑群区域内再生风载荷的形成机理提供了一定的分析方法，为城市规划和高层建筑住宅小区设计提供了一定的理论参考和依据。     

武汉地区地震效应影响研究

虽然武汉市地震影响及地震危险性的水平较低 ,强震也不是武汉市工程地质环境的主要问题 ,但在城市生命线工程和高层超高层建筑方面必须考虑单体抗震设防。而且 ,随着武汉市城市建设的不断发展 ,地震效应影响逐渐成为武汉市工程地质环境评价的一个重要因子。文章在分析了武汉地区地震动衰减规律 ,进行了地震危险性评价 ,深入研究了各土层动力参数性质的基础上 ,指出武汉地区地震地面破坏主要存在砂土液化和软土震陷两种型式及各自可能的空间分布.     

建筑物在爆破地震波作用下的震动特性

本文叙述了在爆炸地震波作用下,三种不同平面形式的混合结构建筑物的震动特性。     

爆炸地震动的反应谱拟合

本文提出采用拟动力试验方法解决爆破工程和防护工程中由于炸药爆炸和核爆炸地震动而引起的安全问题和结构抗震问题,并提出采用该方法时应解决的爆炸地震动的设计反应谱和爆炸地震动人工模拟的反应谱拟合技术。     

松动爆破新技术在建筑施工中的应用

北京饭店工程指挥部在北京市委、北京市建工局的领导下,和吉林省、北京市有关单位协作,遵照毛主席关于“自力更生”的教导,发展了国内“松动爆破”的经验,在严格控制飞石、声响和震动,不损害工地周围稠密的建筑物、不危及行人和过往车辆安全的情况下,用爆破技术成功地拆除了一座钢筋混凝土地下室,总拆除量共1600米,取得了较好的爆破经验。这对改建城市、扩建工厂、更新设备等施工工程具有推广意义。     

哈达山水利枢纽坝基砂层震动液化研究

砂层震动液化问题是哈达山水利枢纽工程首要的工程地质问题。根据工程勘察取得的大量试验资料,通过标贯、GJS原状取砂、OYO— 3000系列密度测井及瑞利波测试等综合方法,对砂层震动液化问题进行了深入的研究,为坝基加固处理提供了重要依据。其中瑞利波测试技术用于砂土震动液化是一个新的尝试。     

变截面框架-剪力墙-薄壁筒结构弯扭耦连振动的常微分方程求解器解法

本文用沿高度方向分段连续化的方法,对沿高度方向为阶形变截面,在平面内为任意斜向布置的框架-剪力墙-薄壁筒协同工作体系,建立了弯扭耦连的振动方程,用常微分方程求解器(COLSYS)求解了自振频率及相应的振型。     

风作用下单元式幕墙的振动控制分析

本文主要对安装在高层建筑中每层楼面上单元式幕墙的优化设计开展研究，在研究时应用文中所提出的高层建筑物的主体结构与单元式幕墙协同作用的状态控制方程，以及使用振动员优控制方程来优化设计单元式幕墙结构，通过对协同结构的优化控制方程进行最佳控制方案的寻取，从而可以使单元式幕墙在高层建筑工程的设计上给予更安全和经济的应用。所以本文所提出的高层建筑工程中单元式幕墙的优化控制方程在设计中具有很实际的意义，文中最后用一实例来讨论。     

粘弹性地基钢板爆炸焊接的计算模型

提出了一个钢坯爆炸焊接的计算模型。模型的数学表达式表明了振型函数、广义坐标及其频率与钢坯力学性能、土基力学性能和钢坯尺寸的具体关系。通过挠度的解析表达式,可获得这种爆炸加工的动态响应特性,为工程实践中优化参数和动态分析提供了有效工具。     

Modeling vortex-shedding effects for the stochastic response of tall buildings in non-synoptic winds

This study derives a model for the vortex-induced vibration and the stochastic response of a tall building in strong non-synoptic wind regimes. The vortex-induced stochastic dynamics is obtained by combining turbulent-induced buffeting force, aeroelastic force and vortex-induced force. The governing equations of motion in non-synoptic winds account for the coupled motion with nonlinear aerodynamic damping and non-stationary wind loading. An engineering model, replicating the features of thunderstorm downbursts, is employed to simulate strong non-synoptic winds and non-stationary wind loading. This study also aims to examine the effectiveness of the wavelet-Galerkin (WG) approximation method to numerically solve the vortex-induced stochastic dynamics of a tall building with complex wind loading and coupled equations of motions. In the WG approximation method, the compactly supported Daubechies wavelets are used as orthonormal basis functions for the Galerkin projection, which transforms the time-dependent coupled, nonlinear, non-stationary stochastic dynamic equations into random algebraic equations in the wavelet space. An equivalent single-degree-of-freedom building model and a multi-degree-of-freedom model of the benchmark Commonwealth Advisory Aeronautical Research Council (CAARC) tall building are employed for the formulation and numerical analyses. Preliminary parametric investigations on the vortex-shedding effects and the stochastic dynamics of the two building models in non-synoptic downburst winds are discussed. The proposed WG approximation method proves to be very powerful and promising to approximately solve various cases of stochastic dynamics and the associated equations of motion accounting for vortex shedding effects, complex wind loads, coupling, nonlinearity and non-stationarity.     

利用浅水水箱作为阻尼器的大连国贸大厦减振控制研究

针对一实际工程结构—大连国贸大厦,研究了风荷载作用下调液阻尼器的减振控制作用。首先建立了该结构的简化计算模型,利用Davenport谱给出了模拟风荷载;在大厦所处的位置进行多次测量,得到实际风速样本,选取其中风速较大、过程平稳的样本,对实测样本与模拟样本的频谱进行比较,验证了模拟风荷载的合理性。文中在大厦顶层设置浅水水箱,将其设计成可减少结构位移及加速度反应的控制装置TLD,以提高大厦在风荷载作用下的舒适度,并给出了高层建筑水箱减振方案实施的设计建议。数值计算结果表明,该大厦顶部设置TLD减振装置后,能有效地控制结构在风荷载作用下的反应。依据本文的TLD设计步骤,可供类似高层建筑进行TLD减小风振控制分析和设计时参考。     

摄影用三脚架振动特性分析

建立了摄影用三脚架振动偏微分方程，并研究其振动特性, 分析了照 相机在三脚架上快门触发的冲击力引起的振动位移, 并阐述了在工程上的应用和实例分析. 对摄影用三脚架的制造和选用有参考意义.     

底层大空间高层结构自由振动的实用计算方法

本文以连杆节间为界，按弹性支座上和Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ悬臂梁建立力墙部分的振动方程，按一般框架建立框架部分的振动方程，根据力，变形协调条件，形成底层大空间高层建筑结构的自由振动，并据此计算其自由振动。     

反扰力振动控制理论及其在井塔消振中的应用

应用反扰力振动控制方法，通过施加一个与原扰力在相位上相反的控制力，来抵消原扰力对结构的影响。此法用于实际的矿井井塔建筑结构消振工程，取得了消振９０％以上的显著效果，从而证实了此法的正确性和有效性。此法在动力荷载扰力作用下的建筑结构振动控制工程中，具有重要的应用价值     

受控结构风振响应分析的广义虚拟激励法

基于复模态分析和虚拟激励法．提出了用于具有密集频率和非经典阻尼受控结构风振响应分析的广义虚拟激励法。该法可以考虑任意风谱和空间相关性以及模态耦合效应，且计算效率很高。不同于SRSS法．该算法包含了全部参振模态之间和全部激励点之间的相关性．在理论上是精确解。     

Coupled lateral-torsional-axial vibrations of a helical gear-rotor-bearing system

Considering the axial and radial loads, a math- ematical model of angular contact ball bearing is deduced with Hertz contact theory. With the coupling effects of lateral, torsional and axial vibrations taken into account, a lumped-parameter nonlinear dynamic model of helical gearrotor-bearing system （HGRBS） is established to obtain the transmission system dynamic response to the changes of dif- ferent parameters. The vibration differential equations of the drive system are derived through the Lagrange equation, which considers the kinetic and potential energies, the dis- sipative function and the internal/external excitation. Based on the Runge-Kutta numerical method, the dynamics of the HGRBS is investigated, which describes vibration properties of HGRBS more comprehensively. The results show that the vibration amplitudes have obvious fluctuation, and the frequency multiplication and random frequency components become increasingly obvious with changing rotational speed and eccentricity at gear and bearing positions. Axial vibration of the HGRBS also has some fluctuations. The bearing has self-variable stiffness frequency, which should be avoided in engineering design. In addition, the bearing clearance needs little attention due to its slightly discernible effect on vibration response. It is suggested that a careful examination should be made in modelling the nonlinear dynamic behavior of a helical gear-rotor-bearing system.