检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土工程学报 2018年第4期40卷 716-725页

作者：刘浩蒋国盛梅国雄梁荣柱吴文兵中国地质大学工程学院岩土钻掘与防护教育部工程研究中心湖北武汉430074 广西大学土木建筑工程学院广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

基于附加质量模型研究了管桩的扭转振动特性,为管桩的无损检测、动力基础设计和抗震设计提供了新的理论依据。首先,推导出管桩桩顶复刚度和速度频域响应解析解及半正弦脉冲激振力作用下桩顶速度时域响应半解析解;然后将该文解与经典的... 详细信息

基于附加质量模型研究了管桩的扭转振动特性,为管桩的无损检测、动力基础设计和抗震设计提供了新的理论依据。首先,推导出管桩桩顶复刚度和速度频域响应解析解及半正弦脉冲激振力作用下桩顶速度时域响应半解析解;然后将该文解与经典的平面应变解进行对比,验证本文解的合理性;最后分析土塞高度和土塞与管桩之间的阻尼作用对管桩扭转振动特性的影响。分析表明：土塞高度和土塞与管桩之间的阻尼作用是影响管桩扭转复刚度的重要因素;随着土塞高度的增加和土塞与管桩之间阻尼作用的增强,填充土塞段管桩的扭转综合波速会逐渐减小。

关键词：管桩扭转振动土塞效应附加质量模型动力特性

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附加质量模型在拱坝自振特性分析中的应用

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山西建筑 2016年第19期42卷 207-209页

作者：赵丽华陈丽刚杨振琨黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003

基于附加质量模型的缺陷,提出了附加质量折半模型,采用该模型分析了拱坝的自振特性,并与原计算模型试验结果作了对比分析,结果表明:相对于附加质量模型,附加质量折半模型计算所得的坝体自振频率更符合实际,但偏差仍相对较大。

关键词：附加质量模型自振特性拱坝模态分析

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潜艇受撞数值仿真的附加质量模型

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船舶力学 2013年第5期17卷 513-521页

作者：叶剑平刘俊杰万正权赵南海军驻七一九所军事代表室武汉430064 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

潜艇受撞有限元数值仿真计算时需要考虑流—固耦合作用的影响,可以直接采用流-固耦合模型计算,但需要花费巨大的计算时间,也可以采用附加质量模型,在不影响计算精度的前提下,可以大大减小计算时间,提高计算效率。文中分别采用增加密度... 详细信息

潜艇受撞有限元数值仿真计算时需要考虑流—固耦合作用的影响,可以直接采用流-固耦合模型计算,但需要花费巨大的计算时间,也可以采用附加质量模型,在不影响计算精度的前提下,可以大大减小计算时间,提高计算效率。文中分别采用增加密度和增加质量点单元质量的方法建立了两种潜艇受撞的附加质量模型,并进行了有限元数值仿真计算,通过与流—固耦合模型计算结果对比、分析,表明采用后一种方法建立的附加质量模型与流—固耦合模型的仿真计算结果比较接近,可作为潜艇受撞有限元数值仿真的计算模型。

关键词：潜艇受撞流—固耦合有限元数值仿真附加质量模型

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土塞效应对管桩低应变测试视波速的影响研究

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岩土工程学报 2019年第2期41卷 383-389页

作者：刘浩吴文兵蒋国盛梅国雄梁荣柱官文杰中国地质大学工程学院岩土钻掘与防护教育部工程研究中心湖北武汉430074 广西大学土木建筑工程学院广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

首先,基于附加质量模型建立了考虑环向波动效应的管桩纵向振动频域解析解,然后利用傅里叶逆变换得到半正弦脉冲激振力作用下时域响应半解析解,最后,基于建立的理论模型,研究了土塞效应对管桩视波速的影响,为管桩的低应变无损检测提供更... 详细信息

首先,基于附加质量模型建立了考虑环向波动效应的管桩纵向振动频域解析解,然后利用傅里叶逆变换得到半正弦脉冲激振力作用下时域响应半解析解,最后,基于建立的理论模型,研究了土塞效应对管桩视波速的影响,为管桩的低应变无损检测提供更加精确的管桩测试波速计算理论。本文解的理论反演曲线分别与现有理论解的反演曲线、模型试验和现场试验测试曲线进行了比较,验证了本文解的合理性和计算精度。分析表明:土塞效应对管桩视波速的衰减作用随着管桩壁厚和纵波波速的减小而增强;土塞的存在会导致桩端反射信号幅值到达时间随着桩顶接收角度的变化而变化;土塞效应会增大桩端反射信号的宽度。

关键词：管桩视波速土塞效应附加质量模型低应变测试

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低承台管桩纵向自由振动特性分析

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振动与冲击 2019年第17期38卷 32-44页

作者：官文杰吴文兵蒋国盛梁荣柱徐宝军中国地质大学工程学院岩土钻掘与防护教育部工程研究中心武汉430074 广西大学土木建筑工程学院广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004 山东省城乡建设勘察设计研究院济南250031

基于广义Voigt模型和附加质量模型,研究了低承台管桩的纵向自由振动特性。首先,根据承台和管桩周围土体的性质,建立了承台、管桩、桩侧土以及土塞纵向自由振动的控制方程;然后,结合承台-管桩-土系统的耦合条件,采用Laplace变换技术及阻... 详细信息

基于广义Voigt模型和附加质量模型,研究了低承台管桩的纵向自由振动特性。首先,根据承台和管桩周围土体的性质,建立了承台、管桩、桩侧土以及土塞纵向自由振动的控制方程;然后,结合承台-管桩-土系统的耦合条件,采用Laplace变换技术及阻抗函数传递法,求解得到了承台纵向自由振动位移的频域解析解及时域半解析解。最后,分析了附加质量模型中Voigt模型参数的敏感性区间,并将该解退化与已有解进行对比,验证了该解的合理性;讨论了桩身参数、土塞、桩侧土及承台周围土体对低承台管桩纵向自由振动特性的影响规律。结果表明:桩身参数、土塞、桩侧土及承台周围土体对低承台管桩纵向自由振动特性有明显影响,为低承台管桩基础的防震减震设计提供了一定的理论依据。

关键词：管桩低承台纵向自由振动桩侧土土塞承台底土承台侧土附加质量模型

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不同固—液耦合形式下水闸结构自振特性分析

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广东水利水电 2019年第12期 12-17页

作者：赵瑜王云龙黄锦林郭西方张建伟华北水利水电大学河南郑州450046 广东省水利水电科学研究院广东广州510635 河南中原黄河工程有限公司河南新乡453003

结构的动力特性分析是水工结构抗震设计的重要内容,结构的动力响应与其自振特性有着密切的关系,因此有必要对结构体系的自振特性进行研究。为了更好地反映水闸结构工作运行期间的振动特性,该文以洹河景观水闸为研究对象,分别建立了流固... 详细信息

结构的动力特性分析是水工结构抗震设计的重要内容,结构的动力响应与其自振特性有着密切的关系,因此有必要对结构体系的自振特性进行研究。为了更好地反映水闸结构工作运行期间的振动特性,该文以洹河景观水闸为研究对象,分别建立了流固耦合(FSI)与附加质量两种不同的固-液耦合形式的模型,提取结构固有模态,并将其分析结果与基于CEEMDAN-SVD的特征信息提取方法模态辨识结果进行对比。对比结果表明,依据FSI理论建立有限元模型,计算精度和模态辨识更好,FSI模型的计算结果更吻合CEEMDAN-SVD的模态辨识结果,最大误差仅为4.12%,同阶次的频率误差均小于附加质量模型,相邻阶次的频率间隔相对稳定。由此可以看出FSI理论系统模型的计算结果能够更准确的反映水闸结构的工作特性,可更好地在水闸结构动力特性分析中应用。

关键词：水闸自振特性 FSI模型附加质量模型

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考虑横向惯性效应时桩侧土-管桩-土塞纵向耦合振动特性研究

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岩土力学 2017年第4期38卷 993-1002页

作者：吴文兵邓国栋张家生黄生根中国地质大学岩土钻掘与防护教育部工程研究中心湖北武汉430074 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

与实心桩相比,由于土塞与管桩内壁复杂的相互作用,开口管桩的桩-土动力相互作用问题更为复杂。因此,需深入研究考虑土塞效应时的管桩-土体动力相互作用问题。首先,考虑管桩的横向惯性效应及其黏性性质,采用Rayleigh-Love动力杆件模型和... 详细信息

与实心桩相比,由于土塞与管桩内壁复杂的相互作用,开口管桩的桩-土动力相互作用问题更为复杂。因此,需深入研究考虑土塞效应时的管桩-土体动力相互作用问题。首先,考虑管桩的横向惯性效应及其黏性性质,采用Rayleigh-Love动力杆件模型和附加质量模型建立了桩侧土-管桩-土塞系统的纵向振动控制方程。进一步,采用积分变换和阻抗函数传递技术,分别得到了任意荷载形式下管桩桩顶速度频域响应的解析解以及半正弦脉冲激励作用下桩顶速度时域响应的半解析解。最后,通过与现有解及模型试验的对比研究验证了理论解的合理性,并研究了管桩设计参数对桩顶纵向振动特性的影响。结果表明,当管桩其他设计参数不变时,管桩截面尺寸越大或长度越小时,应力波传播过程中的弥散效应越明显。对于同样外半径的管桩,壁厚越大时,越容易检测到土塞顶部界面及桩尖传来的反射信号,就能对管桩的施工质量进行更为合理的评价。

关键词：管桩横向惯性效应土塞效应附加质量模型纵向振动时域响应

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考虑多因素影响的U型渡槽结构性态及动力特性分析

考虑多因素影响的U型渡槽结构性态及动力特性分析

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作者：曹克磊华北水利水电大学

学位级别：硕士

渡槽是跨越河谷、洼地、道路等的空间薄壁输水建筑物,被广泛应用于农业灌溉工程和其他大型水利工程中,在缓解我国水资源时空分布不均这一问题上发挥着重要作用。实际运行期间渡槽结构往往会受到水体与槽体之间的耦合效应、环境温度、风... 详细信息

渡槽是跨越河谷、洼地、道路等的空间薄壁输水建筑物,被广泛应用于农业灌溉工程和其他大型水利工程中,在缓解我国水资源时空分布不均这一问题上发挥着重要作用。实际运行期间渡槽结构往往会受到水体与槽体之间的耦合效应、环境温度、风荷载以及混凝土劣化等因素的影响,再加之早期修建的部分渡槽结构已不能满足现有设计标准的要求或已到了需加固、修补的关键时期,因此对多因素作用下的渡槽结构进行结构性态及动力响应分析有着深远意义。本文结合景电工程的地域特点及运行情况,采用数值仿真的方法,对多因素影响下渡槽结构的结构性态及动力特性变化规律进行了研究。主要研究内容如下:1)依据工程设计资料,建立渡槽结构三维有限元模型,对渡槽结构进行水荷载、风荷载、温度荷载及混凝土劣化等多因素影响下的结构性态分析,探寻不同因素作用对渡槽结构性态影响的敏感程度,为类似工程设计计算提供理论参考;2)依据附加质量法和流固耦合法原理,建立不同耦合形式的渡槽结构三维有限元动力模型,对其进行模态计算,并将模态计算结果与希尔伯特-黄变换法辨识结果对比,选出适合渡槽结构动力特性分析的高精度模型;再结合环境特点及混凝土劣化后的材料参数对其进行振动特性分析,研究温度荷载、风荷载及混凝土劣化对渡槽结构振动特性产生的影响;3)以截取的有限地基域为研究对象,建立黏弹性人工边界验证模型,采用施加等效荷载的地震动输入方法进行场地波地震响应分析,并将模拟结果与解析解结果对比,验证本文方法的正确性。依据上述研究成果对渡槽结构进行水荷载、风荷载、温度荷载及混凝土劣化等多因素影响下的地震响应分析,研究不同因素作用下渡槽结构动位移、动应力的分布规律,为该工程的后续加固或改造提供理论依据,同样也可为类似工程提供设计参考。

关键词：渡槽多因素影响结构性态分析附加质量模型流固耦合模型 HHT模态辨识黏弹性人工边界地震响应

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基于流固耦合模型的U型渡槽模态分析及验证

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农业工程学报 2016年第18期32卷 98-104页

作者：张建伟曹克磊赵瑜江琦王涛华北水利水电大学水利学院郑州450011

为提高渡槽结构工作模态特征的准确度,结合附加质量法原理和流固耦合(fluid solid interaction,FSI)系统理论,以景电工程输水渡槽为研究对象,建立不同形式的固-液耦合模型,对其进行工作模态数值分析,并将数值分析结果与采用小波阈值-经... 详细信息

为提高渡槽结构工作模态特征的准确度,结合附加质量法原理和流固耦合(fluid solid interaction,FSI)系统理论,以景电工程输水渡槽为研究对象,建立不同形式的固-液耦合模型,对其进行工作模态数值分析,并将数值分析结果与采用小波阈值-经验模态分解联合滤波的希尔伯特-黄变换法(hilbert-huang transform,HHT)实测提取的频率值进行对比。结果表明:考虑FSI系统耦合模型的结果与HHT辨识结果吻合的较好,最大误差值为4.59%,比附加质量模型最大误差小5.97百分点,同阶次频率误差均比附加质量模型小,且弥补了附加质量模型出现的模态缺失现象。可见考虑FSI系统耦合模型的计算结果在模拟阶数和精度方面都优于附加质量模型,能准确反映渡槽结构的工作特性,可用在渡槽结构动力特性分析中,亦可作为后续渡槽结构损伤诊断研究的基准有限元模型。

关键词：灌溉模态分析结构动力学渡槽附加质量模型 FSI系统耦合模型小波阈值-EMD联合滤波

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考虑不同库水耦合模式的拱坝振动特性分析

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振动．测试与诊断 2016年第6期36卷 1183-1189页

作者：张建伟曹克磊赵瑜江琦刘晓亮暴振磊华北水利水电大学水利学院郑州450011

为探讨不同库水模型对拱坝结构动力特性的影响,结合拉西瓦工程实例,分别建立附加质量模型与流固耦合（fluid solid interaction,简称FSI）系统耦合模型进行动力特性分析,并将仿真结果与依据小波阈值-经验模态分解联合滤波的随机子空间（... 详细信息

为探讨不同库水模型对拱坝结构动力特性的影响,结合拉西瓦工程实例,分别建立附加质量模型与流固耦合（fluid solid interaction,简称FSI）系统耦合模型进行动力特性分析,并将仿真结果与依据小波阈值-经验模态分解联合滤波的随机子空间（stochastic subspace identification,简称SSI）法辨识结果进行对比。结果表明：两种模型均可反映结构的振动特性,附加质量模型计算结果与辨识结果的频率误差为0.41%~7.55%;FSI系统耦合模型计算结果误差为0.09%~3.19%,且同阶次频率误差均比附加质量模型小,相邻阶次的频率间隔相对稳定,弥补了附加质量模型的模态缺失现象。FSI系统耦合模型在模拟阶数和精度方面都优于附加质量模型,能更全面、准确地反映坝体振动信息,可在拱坝结构动力特性分析中推广应用,亦可作为后续拱坝结构损伤诊断研究的基准有限元模型。

关键词：拱坝附加质量模型流固耦合系统模型小波阈值及经验模态分解联合滤波随机子空间模态辨识

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