检索结果-内蒙古大学图书馆

武汉大学学报（工学版） 2022年第11期55卷 1135-1140页

作者：张鹄志刘学虎温青刘鑫湖南科技大学土木工程学院结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湖南湘潭411201 中国水利水电第十一工程局有限公司河南郑州450001

渐进演化类拓扑优化方法在预应力混凝土小箱梁的预应力钢束优化设计中具有广阔的应用前景。以1片30 m简支预应力混凝土小箱梁为对象,借助ANSYS有限元平台开展了基于渐进演化类拓扑优化的预应力钢束设计,首先对结构进行实际设计工况下的... 详细信息

渐进演化类拓扑优化方法在预应力混凝土小箱梁的预应力钢束优化设计中具有广阔的应用前景。以1片30 m简支预应力混凝土小箱梁为对象,借助ANSYS有限元平台开展了基于渐进演化类拓扑优化的预应力钢束设计,首先对结构进行实际设计工况下的二维及三维拓扑优化,两者得到的最优拓扑结构基本类似;然后根据二维最优拓扑结构构建组合模型并进行模型分析,按照组合模型的受力特性优化布置箱梁的预应力钢束。与传统设计方法的对比结果表明:在正常使用极限状态下,经优化后的箱梁满足各应力验算要求,跨中部位上缘压应力增加14.2%,下缘拉应力减少13.8%,有效预防了箱梁下缘裂缝的产生,并降低了跨中挠度。

关键词：预应力混凝土小箱梁拓扑优化渐进演化类算法预应力钢束设计结构优化设计

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单面碰撞TMD及其桥梁涡激振动控制研究

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振动与冲击 2020年第1期39卷 169-174页

作者：王修勇胡仁康邬晨枫王文熙陈宁湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湘潭411201 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410012

单面碰撞调谐质量阻尼器(SS-PTMD)是一种新型减振装置,通过惯性力和黏弹性碰撞进行结构减振,针对SS-PTMD动力性能、碰撞力模型与验证、SS-PTMD桥梁节段模型涡振控制等开展了理论与试验研究。根据质量块单边运动受限和碰撞的特点,获得了S... 详细信息

单面碰撞调谐质量阻尼器(SS-PTMD)是一种新型减振装置,通过惯性力和黏弹性碰撞进行结构减振,针对SS-PTMD动力性能、碰撞力模型与验证、SS-PTMD桥梁节段模型涡振控制等开展了理论与试验研究。根据质量块单边运动受限和碰撞的特点,获得了SS-PTMD的动力特性;开展了钢-黏弹性材料碰撞试验,提出了碰撞力模型,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,并验证了碰撞力模型;通过1∶40桥梁节段模型涡激振动风洞试验,发现+7°风攻角下出现了明显的涡激振动,根据简谐力涡激力模型识别了模型气动参数;采用仿真分析评估了SS-PTMD控制桥梁涡激振动的效果,在质量比2%及最大涡振振幅风速条件下的减振效率达到87%;通过风洞试验研究了SS-PTMD涡激振动控制效果,在质量比2%及最大涡振振幅风速条件下的减振效率达到92%;理论分析和试验结果表明,SS-PTMD对桥梁涡激振动具有很好的减振效果。

关键词：单面碰撞式调谐质量阻尼器碰撞力模型桥梁涡激振动振动控制

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双重单面碰撞调谐质量阻尼器参数优化及减振性能分析

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噪声与振动控制 2021年第5期41卷 45-49页

作者：李欣王文熙王修勇张静湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

单面碰撞调谐质量阻尼器是一种由质量块、弹簧、粘弹性材料挡板组成的减振装置,通过碰撞耗能减小结构振动。为研究双重单面碰撞调谐质量阻尼器的优化参数和减振性能,建立单自由度结构与双重单面碰撞调谐质量阻尼器的运动方程,以动力放... 详细信息

单面碰撞调谐质量阻尼器是一种由质量块、弹簧、粘弹性材料挡板组成的减振装置,通过碰撞耗能减小结构振动。为研究双重单面碰撞调谐质量阻尼器的优化参数和减振性能,建立单自由度结构与双重单面碰撞调谐质量阻尼器的运动方程,以动力放大系数的最大值最小化为优化指标,得到双重单面碰撞调谐质量阻尼器在不同质量比下的优化参数,分析自由振动和简谐激励作用下双重单面调谐质量阻尼器的减振效果,并与单面碰撞调谐质量阻尼器进行对比。结果表明,在完全调谐和小失调情况下双重单面调谐质量阻尼器比单面碰撞调谐质量阻尼器具有更好的减振效果。

关键词：振动与波单面碰撞调谐质量阻尼器双重单面碰撞调谐质量阻尼器参数优化减振性能

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高层建筑脉动风力频域特性的阻塞效应试验研究

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实验力学 2020年第6期35卷 1071-1080页

作者：李茂杰李永贵谭文俊李毅湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室

基于标准高层建筑模型的测压试验,研究了两种均匀湍流风场中阻塞效应对高层建筑标准模型层脉动风力及基底脉动力矩的功率谱、相关性和相干性的影响。结果表明:当阻塞比不大于4.5%时,可以忽略阻塞效应对高层建筑脉动风力频域特性的影响;... 详细信息

基于标准高层建筑模型的测压试验,研究了两种均匀湍流风场中阻塞效应对高层建筑标准模型层脉动风力及基底脉动力矩的功率谱、相关性和相干性的影响。结果表明:当阻塞比不大于4.5%时,可以忽略阻塞效应对高层建筑脉动风力频域特性的影响;当阻塞比大于4.5%时,在均匀低湍流度风场中,层脉动阻力功率谱在2倍旋涡脱落频率处出现尖峰;随着阻塞比的增大,层脉动升力和扭矩功率谱的峰值和斯托罗哈数均呈增大趋势;基底脉动力矩功率谱随阻塞比的变化规律与相应的层脉动风力类似。在均匀高湍流风场中,湍流的增加削弱了阻塞效应对高层建筑脉动风力频域特性的影响。

关键词：阻塞效应标准高层建筑模型风洞试验脉动风力相关性相干性

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大跨度悬索桥复合阻尼索减振模型试验研究

大跨度悬索桥复合阻尼索减振模型试验研究

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第九届全国结构抗振控制与健康监测学术会议

作者：禹见达彭文林胡磊刘小杏湖南科技大学土木工程学院湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室

随着悬索桥跨径的增大,其刚度越来越小,阻尼越来越低,极易在风荷载作用下发生密集、多模态的低频大幅风致振动,危及行车安全和桥梁结构安全。依靠改变桥梁气动外形的措施并不能完全满足超大跨度悬索桥的抗风减振需求,增设机械装置提高... 详细信息

随着悬索桥跨径的增大,其刚度越来越小,阻尼越来越低,极易在风荷载作用下发生密集、多模态的低频大幅风致振动,危及行车安全和桥梁结构安全。依靠改变桥梁气动外形的措施并不能完全满足超大跨度悬索桥的抗风减振需求,增设机械装置提高桥梁阻尼比是抑制桥梁大幅涡激振动的一种有效途径。复合阻尼索结合了索结构的施工简便、易于实现大跨度和阻尼器强大的耗能能力,将主梁与桥塔的大幅相对运动高效传递至索的局部位置,利用局部位置的大幅相对运动驱动阻尼器耗能,同一套阻尼索可以同时为桥梁的多阶模态提供较大的阻尼比。本文建立了主跨13m的悬索桥模型,采用偏心轮模拟涡激力对主梁进行共振加载,当主梁发生大幅振动时,在塔-梁间连接阻尼索进行桥梁减振。试验采用的耗能阻尼器为管式电涡流阻尼器,通过改变磁铁数量可以改变阻尼器黏性系数。阻尼索的一端连接于塔顶(不动点),另一端安装于主梁(可动点),改变可动点与主塔间距离,研究了桥梁自由振动时附加阻尼比、强迫振动时减振率与阻尼索安装的几何参数、阻尼器黏性系数的关系。研究结果表明,阻尼索可以增加桥梁模型阻尼比至5%左右,减振率可以达到98%。

关键词：悬索桥桥梁风致振动阻尼减振复合阻尼索阻尼器

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钢筋混凝土简支深梁拓扑优化设计方法试验研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2021年第4期43卷 91-98页

作者：张鹄志徐文韬蒋滇吕伟荣易伟建湖南科技大学土木工程学院结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南大学土木工程学院长沙410082

运用拓扑优化辅助完成工程设计是近年的一种新方法。利用钢筋分离模型GBESO获取基于应力均匀化分布的最优钢筋拓扑,为解决钢筋混凝土深梁等二维构件的工程配筋设计难题提供新思路。分别参照该优化算法的解和按中国规范推荐的深受弯构件... 详细信息

运用拓扑优化辅助完成工程设计是近年的一种新方法。利用钢筋分离模型GBESO获取基于应力均匀化分布的最优钢筋拓扑,为解决钢筋混凝土深梁等二维构件的工程配筋设计难题提供新思路。分别参照该优化算法的解和按中国规范推荐的深受弯构件经验设计方法完成了一组钢筋混凝土简支深梁配筋设计,并进行静力对比试验。结果表明:钢筋分离模型GBESO设计的构件钢筋消耗量较低,极限承载能力较高,裂缝开展能力较强,且在破坏过程中表现出更佳的耗能能力,由此证明以斜钢筋补强斜截面的配筋设计方式更符合构件的受力机理和特性。钢筋分离模型GBESO在深梁配筋设计方面的能力得到一定的验证。

关键词：钢筋混凝土深梁配筋设计拓扑优化结构优化设计静力试验

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端部条件和长宽比对矩形断面节段模型涡激振动的影响

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振动工程学报 2020年第4期33卷 653-659页

作者：温青华旭刚池俊豪王修勇孙洪鑫湖南科技大学土木工程学院结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082

针对节段模型涡激振动风洞试验的端部效应和长宽比效应,通过不同端部条件和不同长宽比的宽高比5∶1矩形断面节段模型弹性悬挂风洞试验,分析了不同端部条件和长宽比下涡振振幅特征以及模型表面风压和气动力特征。试验结果表明:1)端部条... 详细信息

针对节段模型涡激振动风洞试验的端部效应和长宽比效应,通过不同端部条件和不同长宽比的宽高比5∶1矩形断面节段模型弹性悬挂风洞试验,分析了不同端部条件和长宽比下涡振振幅特征以及模型表面风压和气动力特征。试验结果表明:1)端部条件会略微影响节段模型涡激振动特征;2)模型长宽比会显著影响节段模型涡激振动特征,当长宽比大于两倍端部效应影响长度时,涡振振幅随着长宽比增加而呈现略微增大的趋势;当长宽比小于两倍端部效应影响长度时,涡振振幅随着长宽比减小而加剧减小。节段模型设计时应高度重视模型长宽比设计,合理选择模型长宽比。

关键词：涡激振动桥梁风洞试验节段模型端部条件长宽比

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索-梁组合结构非线性时滞减振研究

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振动与冲击 2020年第7期39卷 81-85,107页

作者：彭剑向明姣禹见达孙洪鑫孙测世湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湖南湘潭411201 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

采用时滞减振技术对索-梁组合结构进行了振动控制分析。通过Hamilton原理建立了索-梁组合结构的运动控制方程,引入时滞减振技术,应用多尺度摄动方法得到了主共振和1/3亚谐波共振的解的近似表达式。结果表明,时滞减振技术的两个主要参数... 详细信息

采用时滞减振技术对索-梁组合结构进行了振动控制分析。通过Hamilton原理建立了索-梁组合结构的运动控制方程,引入时滞减振技术,应用多尺度摄动方法得到了主共振和1/3亚谐波共振的解的近似表达式。结果表明,时滞减振技术的两个主要参数时滞和控制增益能有效调节阻尼和频率。通过调节控制增益和时滞值,可增大阻尼比,避免共振域,从而对索-梁组合结构实现减振。

关键词：索-梁结构振动控制时滞非线性响应

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基于等效简化模型的柔性吊装多体系统动力响应分析

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振动与冲击 2020年第18期39卷 255-261页

作者：颜世军彭剑任中俊王世鸣湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湖南湘潭411201

针对大型吊装多体系统在回转作业时的刚柔耦合动力学行为,开展了简化模型构建和动态响应分析。利用等效弹簧质量阻尼系统描述吊臂臂头弹性振动,利用空间悬吊系统模拟吊物空间摆动;以浮动坐标系对系统各部件开展运动学描述,基于拉格朗日... 详细信息

针对大型吊装多体系统在回转作业时的刚柔耦合动力学行为,开展了简化模型构建和动态响应分析。利用等效弹簧质量阻尼系统描述吊臂臂头弹性振动,利用空间悬吊系统模拟吊物空间摆动;以浮动坐标系对系统各部件开展运动学描述,基于拉格朗日方程,采用递推列式推导并建立了吊装多体系统的等效简化分析模型,并给出相应数值计算方法。针对某大型轮式起重机开展了仿真分析,通过与实测数据对比分析表明,简化模型能较好地评价柔性吊装多体系统的非线性动力学行为;对柔性臂架振动频谱分析表明,在轻载长绳状态下,吊臂振动幅值受吊物偏摆激励和自身惯性激励的共同影响,但在重载短绳状态下,响应幅值主要取决于吊物偏摆激励,且系统刚柔耦合效应明显增强。

关键词：吊装系统动力学模型多体动力学响应分析

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某体育场环状悬挑屋盖风载特性试验

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2021年第4期36卷 25-32页

作者：陶林戴益民刘泰廷徐瑛袁养金湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

针对缩尺比为1∶200的某体育场刚性模型开展风洞测压试验,研究悬挑屋盖表面风压分布特征及其风载变化规律.结果表明:对屋盖整体而言,其上下表面均受风吸力作用且二者随风向角的变化呈相同的变化趋势;来流上游屋盖表面净平均风压系数趋... 详细信息

针对缩尺比为1∶200的某体育场刚性模型开展风洞测压试验,研究悬挑屋盖表面风压分布特征及其风载变化规律.结果表明:对屋盖整体而言,其上下表面均受风吸力作用且二者随风向角的变化呈相同的变化趋势;来流上游屋盖表面净平均风压系数趋于0,来流下游屋盖表面净平均风压系数为负值,屋盖总体受到向上的升力;来流下游屋盖内缘迎风区域的风压波动强烈,净脉动风压系数远大于其他区域;净极小值风压系数分布规律与净脉动风压系数分布规律一致,均在来流下游屋盖内缘迎风区域达到最大值,抗风设计中应对该区域进行加强.

关键词：悬挑屋盖风洞试验层间缝隙风压系数

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