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邮轮开敞区域典型杆件风致噪声特性数值研究 被引量:1
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作者 姚志强 吴卫国 林永水 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期45-52,共8页
[目的]旨在研究邮轮开敞区域典型杆件产生的风致噪声。[方法]基于计算流体动力学(CFD)联合声类比法、声振耦合法开展气动噪声与风致振动噪声的数值模拟,探究上述两种噪声产生机理及特性。[结果]结果显示,在不同风速下,圆杆、方杆、椭圆... [目的]旨在研究邮轮开敞区域典型杆件产生的风致噪声。[方法]基于计算流体动力学(CFD)联合声类比法、声振耦合法开展气动噪声与风致振动噪声的数值模拟,探究上述两种噪声产生机理及特性。[结果]结果显示,在不同风速下,圆杆、方杆、椭圆杆的气动噪声最大值频率由脱涡频率主导,风致振动噪声最大值频率由结构固有频率主导。3种不同截面形状杆件产生的气动噪声总体上大于风致振动噪声,且方杆的气动噪声最大。当杆件脉动压力频率接近固有频率时,在大柔度下风致振动噪声会接近甚至超过气动噪声。[结论]设计邮轮开敞区域典型杆件时应选择圆形杆件而避免使用方形杆件,且合理选择杆件尺寸,尽量避免杆件脱涡频率与固有频率接近,以此降低风致噪声。 展开更多
关键词 典型杆件 气动噪声 风致振动噪声 声类比法 声振耦合
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基于拆除构件法的无楼板钢框架结构抗连续倒塌的关键杆件的判定方法与验证
2
作者 袁梓豪 陶忠 赵龙岗 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期461-468,共8页
本工作聚焦于无楼板钢框架结构,采用拆除构件法,提出以梁端最大塑性转角作为关键杆件判定指标的方法。采用有限元软件MIDAS Gen建模,选取同济大学李国强研究中的2层4跨屏幕钢框架倒塌试验数据验证了该建模方法和分析方法的准确性和有效... 本工作聚焦于无楼板钢框架结构,采用拆除构件法,提出以梁端最大塑性转角作为关键杆件判定指标的方法。采用有限元软件MIDAS Gen建模,选取同济大学李国强研究中的2层4跨屏幕钢框架倒塌试验数据验证了该建模方法和分析方法的准确性和有效性。通过构建三个不同荷载工况和跨长条件下的平面钢框架模型,逐一拆除底层框架柱得到其失效柱处的竖向位移并计算最大梁端的转角,从而初步判断柱的重要性顺序,然后基于GSA(General Services Administration)指南中的规定分别对三个模型进行了线性静力分析和非线性动力分析,进一步验证底层框架柱的重要性顺序。分析结果表明:以最大梁端转角作为关键杆件判定指标的方法能准确判定底层框架柱的重要性顺序;线性静力分析法较非线性动力分析法结果偏保守;线性静力分析中弯矩DCR(Demand-capacity ratios)值是判断结构连续倒塌的关键指标,且荷载布置和结构跨度对关键杆件的判定有显著影响。 展开更多
关键词 钢框架结构 连续倒塌 关键杆件 拆除构件法 线性静力分析 非线性动力分析
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螺栓球节点对钢管杆件屈曲特征值的影响
3
作者 吴志豪 张辰啸 +2 位作者 贾冬云 王鸿宇 傅阳 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期74-80,共7页
利用ANSYS软件建立螺栓球节点与钢管杆组合构件的有限元模型,采用接触模拟法计算螺栓球钢管构件的屈曲特征值,分析螺栓球节点作为杆件两端约束时对杆件临界荷载产生的影响;参数化研究螺栓半径、套筒壁厚、封板厚度、螺栓头半径和套筒长... 利用ANSYS软件建立螺栓球节点与钢管杆组合构件的有限元模型,采用接触模拟法计算螺栓球钢管构件的屈曲特征值,分析螺栓球节点作为杆件两端约束时对杆件临界荷载产生的影响;参数化研究螺栓半径、套筒壁厚、封板厚度、螺栓头半径和套筒长度等因素对不同长细比杆件屈曲特征值的影响;基于杆件屈曲的欧拉公式,通过回归分析获得考虑螺栓球节点参数与杆件长细比影响杆件的屈曲特征值计算公式。结果表明:随螺栓半径和套筒壁厚增大杆件屈曲特征值显著增大,螺栓头半径对其的影响可忽略不计,封板厚度的增加和套筒长度的减小也能使杆件屈曲特征值有所增加;随杆件长细比的增大,以上各因素对杆件屈曲特征值的影响均逐渐减小,同时杆件长细比越大螺栓球节点对杆件的约束越强;利用回归分析获得组合构件屈曲特征值公式的计算值与有限元结果接近,随节点参数与杆件长细比的变化趋势一致,该公式能够较精准地计算杆件屈曲特征值。 展开更多
关键词 接触模拟法 螺栓球节点 杆件 欧拉公式 参数化 屈曲特征值
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输电铁塔基础水平位移对杆件内力变化的影响
4
作者 樊晨旭 张德广 +4 位作者 李响 刘鲲鹏 张阳 黄模佳 杨垂玮 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2024年第4期443-450,共8页
为求解基础水平位移对铁塔主材内力变化和铁塔底部斜材内力变化的影响,对主材在横隔面上的刚度进行等效,并基于矩阵位移法和最小二乘法,给出了塔腿主材弯矩变化和铁塔底部斜材轴力变化与基础水平位移的计算式,2个计算式都包含了铁塔的... 为求解基础水平位移对铁塔主材内力变化和铁塔底部斜材内力变化的影响,对主材在横隔面上的刚度进行等效,并基于矩阵位移法和最小二乘法,给出了塔腿主材弯矩变化和铁塔底部斜材轴力变化与基础水平位移的计算式,2个计算式都包含了铁塔的主材坡度和高宽比的效应。结果表明:铁塔在基础水平位移作用下塔腿主材弯矩变化与铁塔横隔面的结构形式无关;铁塔在基础水平位移作用下底部斜材轴力变化仅与沿铁塔横截面对角线方向的相对位移有关;基础水平位移作用下的输电铁塔有限元仿真结果与2个计算式结果相吻合。 展开更多
关键词 输电线路钢管塔 交叉形接腿 基础水平位移 杆件内力变化 拟合函数
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复杂钢结构杆件预拼装与施工误差控制技术 被引量:3
5
作者 郑润来 《安装》 2024年第4期51-53,共3页
针对复杂钢结构杆件安装问题,本文提出了基于全站仪测量数据的虚拟预拼装技术,该技术可以提前预知杆件安装误差是否可以控制在规范要求之内,同时针对现场安装问题,分别提出了截面误差和径向误差的控制方法和纠正措施,相关安装施工方法... 针对复杂钢结构杆件安装问题,本文提出了基于全站仪测量数据的虚拟预拼装技术,该技术可以提前预知杆件安装误差是否可以控制在规范要求之内,同时针对现场安装问题,分别提出了截面误差和径向误差的控制方法和纠正措施,相关安装施工方法和经验可为类似大型钢结构工程安装提供参考。 展开更多
关键词 异型刚结构杆件 测量数据 数据建模 智能预拼装 检测控制
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基于卡氏第二定理求解细长螺旋杆件的位移
6
作者 雍华东 《力学与实践》 2024年第2期443-446,共4页
由于具有较为优异的力学性能,螺旋结构的细长杆件在工程中得到了广泛的应用。在拉伸及弯曲载荷作用下,螺旋杆件自身较为特殊的结构导致其变形规律较为复杂。本文基于螺旋杆件的应变能及材料力学的卡氏第二定理,得到了拉伸及横向载荷作... 由于具有较为优异的力学性能,螺旋结构的细长杆件在工程中得到了广泛的应用。在拉伸及弯曲载荷作用下,螺旋杆件自身较为特殊的结构导致其变形规律较为复杂。本文基于螺旋杆件的应变能及材料力学的卡氏第二定理,得到了拉伸及横向载荷作用下螺旋杆件的位移,所得解析结果与有限元结果一致。螺旋杆件位移的求解可以作为材料力学基本内容的拓展,加强学生对相关知识点的理解和掌握。 展开更多
关键词 螺旋杆件 位移 卡氏第二定理
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在碗扣式脚手架的有限元分析中对杆件接头的处理 被引量:6
7
作者 曹永红 曹晖 严薇 《施工技术》 CAS 北大核心 2004年第2期14-14,37,共2页
关键词 碗扣式脚手架 有限元 杆件接头 杆件内力 竖向荷载
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柔性套管约束下轴心受压杆件的屈曲分析 被引量:7
8
作者 申波 邓长根 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2006年第5期43-46,共4页
针对柔性套管约束杆件,研究了轴压杆件与约束杆件点、线接触时的约束屈曲.在小挠度变形假设下,根据轴压杆件与约束杆件满足变形协调条件的二阶平衡微分方程,推导了轴压杆件挠度、轴向位移、接触反力的计算公式,并且由轴向压力唯一确定... 针对柔性套管约束杆件,研究了轴压杆件与约束杆件点、线接触时的约束屈曲.在小挠度变形假设下,根据轴压杆件与约束杆件满足变形协调条件的二阶平衡微分方程,推导了轴压杆件挠度、轴向位移、接触反力的计算公式,并且由轴向压力唯一确定了线接触的长度.算例分析表明:当约束杆件刚度较小时,轴压杆件弯曲产生的轴向位移较大;当约束杆件刚度较大时,轴压杆件弯曲产生的轴向位移较小,该轴向位移与文献中的大挠度解吻合很好,从而得出小挠度变形假设是合理的. 展开更多
关键词 约束屈曲 轴压杆件 约束杆件 点接触 线接触
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履带起重机桁架臂结构的薄弱杆件分析 被引量:1
9
作者 李金平 焦生杰 +1 位作者 顾海荣 徐信芯 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期677-681,711,共5页
为确定履带起重机桁架臂结构的薄弱杆件及杆件失效模式,首次将二分法与有限元软件二次开发技术相结合,给出一种确定薄弱杆件的简单有效的方法,并对桁架臂的薄弱杆件进行分析。首先,建立桁架臂的有限元参数化模型,利用二分法思想,通过不... 为确定履带起重机桁架臂结构的薄弱杆件及杆件失效模式,首次将二分法与有限元软件二次开发技术相结合,给出一种确定薄弱杆件的简单有效的方法,并对桁架臂的薄弱杆件进行分析。首先,建立桁架臂的有限元参数化模型,利用二分法思想,通过不断迭代加载来改变作用在桁架臂上的载荷大小。其次,对桁架臂进行有限元分析,并提取每次加载后所有杆件的计算结果。最后,检查每根杆件的承载状态,直至桁架臂结构中某根杆件达到临界状态,从而确定出臂架结构的薄弱杆件。通过两个算例分析表明:理论分析结果与实际试验结果一致,验证了方法的可行性和有效性;压弯杆件是桁架臂的薄弱杆件,其失效模式为压弯失稳,在校核压杆稳定性时应该考虑杆件端部弯矩的影响。本文为桁架臂薄弱杆件分析和结构局部加强设计提供一定参考。 展开更多
关键词 履带起重机 桁架臂 薄弱杆件 二分法 压弯杆件
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杆件修改与去除及内力变更时杆系结构分析的矩阵力法 被引量:1
10
作者 汪梦甫 周锡元 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期59-63,共5页
采用矩阵力法,引入假想初位移的概念,用原始结构在外荷载与某一组假想初位移联合作用下的效应,来替代部分杆件被修改、去除及内力变更的新结构在该外荷载作用下的效应。这种方法的计算可以仅涉及被修改、去除及内力变更的那部分杆件,并... 采用矩阵力法,引入假想初位移的概念,用原始结构在外荷载与某一组假想初位移联合作用下的效应,来替代部分杆件被修改、去除及内力变更的新结构在该外荷载作用下的效应。这种方法的计算可以仅涉及被修改、去除及内力变更的那部分杆件,并且利用原始结构的计算成果来分析新结构,无须按常规方法从头开始再计算一遍。在许多情况下,这种做法的工作量有可能成倍地甚至几十倍地大幅度减少。文中附有算例,计算结果表明本文提出的简捷计算方法是正确的、可靠的和有效的。 展开更多
关键词 杆系结构 简捷计算方法 初位移 杆件修改 杆件去除 内力变更
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剪力滞后对开口薄壁杆件侧向稳定的影响
11
作者 王全凤 李华煜 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 1997年第1期46-51,共6页
提出一种简单而有足够精度的方法,以探讨开口薄壁杆件中由杆壁中面上的剪应变引起的剪力滞后现象对其侧向稳定的影响.首先建立一个考虑杆件扭转和翘曲,特别是考虑杆壁中面上剪应变的能量方程,这个方程可适用于任意横向荷载、任意边... 提出一种简单而有足够精度的方法,以探讨开口薄壁杆件中由杆壁中面上的剪应变引起的剪力滞后现象对其侧向稳定的影响.首先建立一个考虑杆件扭转和翘曲,特别是考虑杆壁中面上剪应变的能量方程,这个方程可适用于任意横向荷载、任意边界条件下和任意棱形开口薄壁杆件的侧向稳定分析.利用Galerkin加权余量法解一些典型的数值例题,并与已知的试验结果和有限单元法的计算结果吻合很好,最后详细讨论了反映剪力滞后现象的杆壁中面上剪应变对开口薄壁杆件侧向稳定的影响。 展开更多
关键词 剪力滞后 开口薄壁杆件 杆件 侧向稳定性
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开洞薄壁杆件侧向稳定
12
作者 王全凤 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 1995年第4期378-384,共7页
根据能量原理,借助于变分法导出一个考虑薄壁杆件扭转和翘曲变形影响的侧向稳定特征方程.利用Galerkin加权余量法计算简支、跨中点荷载的开洞薄壁杆件的临界荷载.
关键词 侧向稳定 薄壁杆件 加权余量 杆件 翘曲变形
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变截面薄壁杆件约束扭转处理的有限元法
13
作者 张银彩 卢跃祖 《建筑机械》 1998年第8期9-11,共3页
变截面薄壁杆件约束扭转处理的有限元法石家庄铁道学院张银彩同济大学卢跃祖变截面薄壁杆件约束扭转要以等截面的约束扭转问题为基础,为此本文首先讨论等截面薄壁杆件约束扭转的处理方法。1等截面薄壁杆件约束扭转的处理1.1问题的... 变截面薄壁杆件约束扭转处理的有限元法石家庄铁道学院张银彩同济大学卢跃祖变截面薄壁杆件约束扭转要以等截面的约束扭转问题为基础,为此本文首先讨论等截面薄壁杆件约束扭转的处理方法。1等截面薄壁杆件约束扭转的处理1.1问题的引出SAP84是专门为微机而开发的... 展开更多
关键词 薄壁杆件 约束扭转 处理 有限元法 变截面杆件
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结构杆件分析系统前处理程序
14
作者 林小禾 吴建华 《工程设计CAD与智能建筑》 2002年第7期71-73,共3页
本文介绍了作者新近开发的可视化杆件系统分析程序的前处理部分的功能和特点,并与现有的杆件系统分析程序的前处理部分作了比较。
关键词 杆件分析系统 前处理程序 杆件结构 建筑结构
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钢桁架栈桥大内力杆件分布及在设计中的应用 被引量:2
15
作者 李强 何玉平 侯迎霞 《煤炭工程》 北大核心 2008年第F09期86-89,共4页
在冶金、煤炭、建材等许多行业中输送机栈桥是不可缺少的建筑物。栈桥的结构形式有砖结构、钢筋混凝土结构、钢桁架结构、钢网架结构等,这些结构形式的栈桥都具有各自的优缺点。钢桁架由于其比钢筋混凝土结构较易实现大跨度、且施工速... 在冶金、煤炭、建材等许多行业中输送机栈桥是不可缺少的建筑物。栈桥的结构形式有砖结构、钢筋混凝土结构、钢桁架结构、钢网架结构等,这些结构形式的栈桥都具有各自的优缺点。钢桁架由于其比钢筋混凝土结构较易实现大跨度、且施工速度快、结构受力明确,成为近年来许多新建矿井和选煤厂中栈桥的常用形式。文章以钢桁架结构为例做初步探讨,通过对其单榀桁架的大内力杆件走向分析,来实现设计中杆件的选取及优化,做到结构安全且经济。 展开更多
关键词 钢桁架 大内力杆件走向 杆件受力分析 桁架截面惯性矩 主应力束
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架空率、杆件长宽比对四面六边透水框架群减速促淤效果的影响 被引量:36
16
作者 吴龙华 周春天 +1 位作者 严忠民 王南海 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期74-77,共4页
抛投四面六边透水框架群是一种新的护堤固岸技术。在进行了架空率、杆件长宽比对框架群减速促淤效果比较的室内试验后,得出了与最佳减速率对应的架空率和杆件长宽比的取值范围。
关键词 架空率 杆件长宽比 四面六边框架 模型试验 护堤固岸 室内试验
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考虑杆件失稳影响的网壳结构稳定性研究 被引量:20
17
作者 范峰 严佳川 曹正罡 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期8-17,共10页
为了解和掌握杆件失稳对网壳稳定性的影响,指出判别网壳结构杆件失稳的关键问题并提出杆件失稳的判别方法。采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对已有网壳试验进行对比分析,得到模型结构的全过程响应、杆件失稳的判断结果和杆件... 为了解和掌握杆件失稳对网壳稳定性的影响,指出判别网壳结构杆件失稳的关键问题并提出杆件失稳的判别方法。采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对已有网壳试验进行对比分析,得到模型结构的全过程响应、杆件失稳的判断结果和杆件失稳对结构的影响,分析结果符合已有试验结果。并以Kiewitt8型球面网壳为例,分析网壳结构杆件失稳特征及在网壳结构中的传播规律。同时,在考虑杆件稳定性的基础上,考察材料非线性、初始几何缺陷以及杆件挠曲二阶效应和挠曲失稳对杆件稳定性和网壳稳定性的影响规律。结果表明提出的方法可以有效地判断网壳结构杆件的稳定性,杆件失稳及其传播将直接影响结构稳定性。 展开更多
关键词 网壳 稳定 杆件失稳 初始几何缺陷 弹塑性
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考虑杆件初弯曲的单层球面网壳稳定性能 被引量:18
18
作者 范峰 严佳川 曹正罡 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期158-164,共7页
基于通用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,针对是否考虑杆件初弯曲的单层球面网壳结构进行对比分析.采用随机缺陷模态法进行了考虑杆件初弯曲的2800余例K8型单层球面网壳的弹塑性荷载-位移全过程分析,掌握了弯曲角度、幅值随机变... 基于通用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,针对是否考虑杆件初弯曲的单层球面网壳结构进行对比分析.采用随机缺陷模态法进行了考虑杆件初弯曲的2800余例K8型单层球面网壳的弹塑性荷载-位移全过程分析,掌握了弯曲角度、幅值随机变量对网壳稳定性能的影响规律.论证了一致缺陷模态法和特征缺陷模态法计算杆件初弯曲对网壳极限承载力影响的适用性.提出了适用于计算考虑杆件初弯曲影响的网壳极限承载力修正的一致缺陷模态法.采用修正的一致缺陷模态法进行了300余例考虑杆件初弯曲的K8型单层球面网壳的弹塑性全过程分析.结果显示:采用修正的一致缺陷模态法可以计算考虑杆件初弯曲的单层球面网壳极限承载力的最小值.杆件初弯曲能够降低单层球面网壳的极限承载力,并改变其屈曲模态和塑性发展分布.当最大允许初弯曲为杆件长度的1/1 000时,网壳极限承载力最大下降5%以上;当最大允许初弯曲为杆件长度的2/1 000时,网壳极限承载力最大下降10%以上. 展开更多
关键词 单层球面网壳 杆件初弯曲 稳定 极限承载力 屈曲模态
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基于重要杆件失效网架结构连续倒塌动力试验研究 被引量:16
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作者 丁北斗 吕恒林 +1 位作者 李贤 周列武 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期106-114,共9页
在网架结构模型中,基于杆件轴力与应变能变化响应的杆件重要性评估方法确定初始破坏杆件并引入失效装置,进行了基于杆件失效的结构连续性倒塌试验。在试验过程中,利用动态应变仪、拉线式位移和加速度传感器,获取网架结构模型因初始破坏... 在网架结构模型中,基于杆件轴力与应变能变化响应的杆件重要性评估方法确定初始破坏杆件并引入失效装置,进行了基于杆件失效的结构连续性倒塌试验。在试验过程中,利用动态应变仪、拉线式位移和加速度传感器,获取网架结构模型因初始破坏引发的动态过程总的应变、位移和加速度时程曲线,揭示网架结构连续性倒塌的破坏过程及破坏机制。仿真分析和试验结果表明,支座之间及其相邻腹杆是网架结构关键杆件,其初始破坏失效后,会造成网架结构的连续性倒塌,在实际设计过程中要加强其构件承载力。 展开更多
关键词 连续性倒塌:网架结构 重要杆件 初始破坏 失效装置 模型试验
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输电塔典型节点钢管杆件动力特性研究 被引量:6
20
作者 邓洪洲 李峰 +1 位作者 陈强 吴昀 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期60-63,125,共5页
输电塔钢管杆件易发生微风振动,起振风速与杆件自振频率有关。为了获得钢管杆件的自振频率规律,分别通过动力特性试验和ANSYS有限元模拟进行了研究,得到了常用长细比典型节点钢管杆件的1阶自振频率。结果表明单插板连接和U插板连接杆件... 输电塔钢管杆件易发生微风振动,起振风速与杆件自振频率有关。为了获得钢管杆件的自振频率规律,分别通过动力特性试验和ANSYS有限元模拟进行了研究,得到了常用长细比典型节点钢管杆件的1阶自振频率。结果表明单插板连接和U插板连接杆件弱轴1阶自振频率接近于两端铰接结果、强轴1阶自振频率接近于两端固接结果,十字插板连接和法兰连接杆件1阶自振频率接近于两端固接结果,螺栓数对钢管杆件1阶自振频率影响不大。最后总结出了方便工程应用的1阶自振频率简化计算方法。 展开更多
关键词 动力特性试验 钢管杆件 插板连接 法兰连接
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