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为研究双薄壁墩连续刚构桥基频计算公式并建立其统一表达式,基于能量原理在给出振型函数的基础上提出了高墩连续刚构桥基频的一般表达式;以典型高墩连续刚构桥梁为例,通过改变系梁的数量、位置、刚度,构造了多种不同的桥梁结构形式,建立了相应的有限元分析模型,研究了系梁设计参数对桥梁结构自振特性影响的一般规律,分析了具有系梁构造的高墩大跨连续刚构桥基频理论计算公式,并对高墩连续刚构桥基频的一般表达式进行了修正,给出了基频的统一计算模式,最后对该模式的可行性进行了实桥验证。结果表明:设置系梁后,连续刚构桥的基频至少增大了15%;随着系梁与桥墩刚度比值的增大,高墩连续刚构桥基频明显增大,两者呈一定的函数关系;本文提出的基频统一公式计算值与桥梁基频实测值误差为3%。研究成果可为此类桥梁抗震设计及结构评估提供参考。 相似文献
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风电机组塔架结构固有频率设计是风力发电结构体系设计的基础。针对风电机组新型钢混组合式塔架(“混塔”)结构固有频率传统理论计算和有限元法计算的不足,提出了基于BP神经网络算法进行频率预测的新方法。首先,利用有限元计算和分析,确定了训练模型的特征量和标签;然后,利用32个有限元计算样本,基于BP神经网络算法训练了可用于混塔结构频率分析的模型。经验证,该方法对混塔的一阶频率预测误差仅约为0.1%,具有很高的准确性;利用不同的样本集训练的模型也能快速准确预测混塔一阶频率,说明算法具有高度的稳定性;该方法还可用于预测混塔的多阶频率,结果仍显示出高度的准确性。此外,与基于有限元的频率计算相比,该方法具有突出的计算效率。整体上,本文提出的基于BP神经网络的混塔结构固有频率预测新方法,具有高度的可行性、精准性和高效性,可为风力发电机组塔架结构体系设计提供重要的指导。 相似文献
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带弹性隔板的矩形贮箱中流弹耦合振动问题 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了带弹性隔板的部分充液的矩形贮箱中液体晃动与弹性隔板振动的耦合问题.对防晃板的上下两部分中的液体分别采用不同的速度势函数,确定了双势函数满足的复杂边界条件和防晃板振动满足的边界条件,采用能量法导出了耦合频率的方程;通过数值计算得到了基频随隔板位置及刚度变化规律. 相似文献
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高耸结构与地基基础相互作用的风振响应分析 总被引:1,自引:0,他引:1
利用平稳随机过程谱展开式定理和传递矩阵法,本文导出矩阵形式的高耸结构考虑变刚度阻尼地基影响的风振计算公式,编制了通用电算程序.用该程序计算一座具有现场风振测试结果的钢筋混凝土烟囱的响应.结果表明:理论值与实测值吻合较好,地基柔性使结构基频比刚性地基基础算得的基频小26%.文中还通过传递矩阵法和振型分析法的比较,发现交叉项贡献比相应高振型贡献大.只有计及交叉项贡献,两种方法计算的结果才一致. 相似文献
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采用弹性理论并结合边界摄动技术,对带中心圆孔的适度椭圆薄板的自由振动基频进行了分析.当薄板的内边界受弹性约束,外边界为自由,导出了自由振动基频的解析解.同时,利用ANSYS软件进行了数值模拟,通过经典边界条件下基频结果的对比,验证了基于本文理论解的计算结果的精确性.本方法可以有效用于处理具有曲线边界的薄板结构的自由振动问题. 相似文献
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《应用力学学报》2016,(5)
针对有限元建模中由于各种误差(如建模误差等)会给计算结果精度带来影响的问题,提出了一种利用模型修正来提高有限元计算结果精度的方法。首次使用了一阶优化方法,以所测试的模态频率和振型为参考,对有限元模型进行修正。首先,以某航空发动机模拟机匣为研究对象,对其进行模态测试,得到其模态频率和振型。然后,以机匣的前10阶计算模态频率与测试模态频率之间误差最小为优化目标,使用Nastran软件对各部件有限元模型中单元的弹性模量进行了修正,并计算了模型修正前后的机匣模态频率和振型,同时与测试模态频率和振型进行对比。结果表明,修正后的有限元模型计算结果与测试结果吻合良好,二者模态振型一致,模态频率的最大误差不超过1%。由此说明修正弹性模量的模型修正方法合理、可行,适用于工程上大型复杂结构的有限元准确建模。 相似文献
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J. R. Casas 《Experimental Mechanics》1997,37(1):69-77
This paper presents a methodology to assess the real longitudinal stiffness of a bridge including the foundation-soil interaction.
The method is based on a dynamic test of the bridge complemented by structural identification. The experimentally obtained
natural frequencies of the bridge in the horizontal and vertical planes are used to derive, via a parameter identification
procedure and a dynamic model of the bridge, the most approximate values of the Winkler coefficients simulating the interaction
of foundation with ground. The theoretical background of the procedure is first presented and then demonstrated on a prestressed
concrete highway bridge with a total length of 2040 m (normal span length of 40 m). The bridge is located near the sea coast,
and large variations in the soil properties were observed between the piers. As a consequence, it was not possible to assess
in a reliable way the actual global stiffness of this bridge (due to the interaction of deck, piers, abutments and foundations)
in front of horizontal forces (vehicle braking, earthquake, wind and so on) based on the results of the geotechnical survey.
The dynamic excitation in the longitudinal direction was easily achieved by means of controlled vehicle braking at different
points on the bridge. The results show the feasibility of using dynamic testing with vehicle braking as excitation to deduce
the correct behavior of the bridge under the effect of horizontal loads. 相似文献
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基于修正的压力场理论MCFT(The Modified Compression Field Theory)和纤维单元模型建立了钢筋混凝土桥墩的弯剪数值分析模型,以MCFT理论确定桥墩的剪切力-剪切位移关系,并与考虑桥墩弯曲变形的纤维单元模型组合,共同考虑桥墩的弯-剪-轴力耦合作用.通过与六个弯剪破坏控制的圆形截面钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果的对比,对分析模型进行了验证.主要认识结论为基于MCFT理论可准确地计算弯剪破坏桥墩的屈服荷载、极限荷载和弹性阶段剪切刚度,剪切开裂是引起钢筋混凝土构件剪切力-剪切位移关系刚度突变的主要因素,而弯曲开裂与纵筋屈服对刚度的影响较小;分析模型对弯剪破坏桥墩的滞回曲线、弯曲与剪切变形成分均进行了较为准确的模拟分析. 相似文献
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为研究爆炸冲击作用下预制节段拼装桥墩的动态响应与损伤,采用ANSYS/LS-DYNA建立圆形截面预制节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型。通过与已有实验结果的对比分析,验证了该模拟方法的可靠性。基于该模型,研究了爆炸冲击作用下节段长细比、初始预应力水平及桥墩体系对圆形截面预制拼装桥墩动态响应与损伤的影响规律。结果表明:减小节段长细比使墩身由剪切破坏逐渐变为节段间相对位移,并减小墩身的整体侧向位移;提高初始预应力水平可以在一定程度上提高桥墩的抗爆性能;爆炸冲击作用下混合体系桥墩兼具完全节段和整体现浇桥墩的破坏特征。 相似文献
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由于Helmholtz方程的基本解是频率的函数,因此传统边界元法在处理声场特征值问题时具有天生的缺陷。本文采用Laplace方程基本解生成积分方程,通过径向积分法将在此过程中产生的域积分项转化为边界积分。此方法克服了传统边界元法系数矩阵对频率的依赖,同时克服了特解积分法对特解的依赖,并通过对表面声导纳的多项式逼近,将敷设多孔吸声材料声腔特征值问题转化为矩阵多项式,从而避免了复杂的非线性求解。通过数值算例验证了算法的有效性。 相似文献
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R. Frisch-Fay 《International Journal of Solids and Structures》1975,11(2):187-198
An analytical and a matrix displacement approach is utilized to obtain a load-deflection relationship of columns made of a material which can resist little or no tension. The theoretical investigation covers piers subject to eccentric loads. A rigorous solution is presented along with an approximate finite element method involving an incremental, step by step approach. 相似文献
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The objectives of this paper are to investigate the chaotic motions and internal resonance of nonlinear surface waves generated by a harmonic vibration applied to the side wall of a water-filled circular basin. The harmonic forcing consists of a component with a frequency near twice a fundamental resonance frequency of the basin and a smaller component with a frequency near the fundamental frequency. The amplitude equation for the excited eigenmode corresponding to the fundamental frequency is derived and the existence of chaotic motion of this equation is studied by Melnikov method. At certain critical radii of the basin, twice the fundamental frequency is also a resonance frequency and the so-called internal resonance takes place. Eigenmode corresponding to this resonance frequency can also be excited. 相似文献
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The flow around bridge structures is a recent research topic, given the significance of bridges as basic engineering infrastructures.
This study investigates the internal flow features around circular bridge piers by Particle Image Velocimetry applied both in the horizontal and vertical planes and therefore allowing for a quasi-spatial visualization of the velocity
field. The temporal evolution of the vertical deflected flow at the pier front and the horseshoe vortex inside the increasing
scour hole were explored resulting in the velocity and vorticity profiles. This work, therefore, provides novel insight into
the complex and fascinating two-phase flow around circular bridge piers placed in loose sediment and provides an experimental
data basis for advanced numerical simulation. 相似文献