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某部分框支剪力墙结构等效刚度比控制分析 被引量:1
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作者 张昊强 李聪龄 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第1期124-132,共9页
转换层下部结构刚度对部分框支剪力墙结构的竖向刚度规则性和地震剪力传递突变程度有较大影响,等效刚度比是衡量转换层下部结构相对刚度的重要设计指标。本文对8度区某部分框支剪力墙结构等效刚度比的控制进行分析讨论。首先,通过转换... 转换层下部结构刚度对部分框支剪力墙结构的竖向刚度规则性和地震剪力传递突变程度有较大影响,等效刚度比是衡量转换层下部结构相对刚度的重要设计指标。本文对8度区某部分框支剪力墙结构等效刚度比的控制进行分析讨论。首先,通过转换层下部结构高度线性插值对等效刚度比进行修正,其次,通过调整转换层层高和转换层下部结构剪力墙厚度两种方式,分析不同等效刚度比对结构整体指标、构件受力和结构整体抗震性能的影响。结果表明,等效刚度比越大,转换层与其上一层的层间位移角比和有害层间位移角比越小,等效刚度比小于1.0时,转换层与其上一层的有害位移角比突变增大;设置转换层对转换层以上3层的地震剪力分配产生了较大影响;框支框架的相对刚度比越大,水平力传递突变程度越小;随着等效刚度比增加,结构主要屈服部位由结构底部转移至转换层以上部位。 展开更多
关键词 部分框支剪力墙结构 等效刚度比 转换层下部结构刚度 传力途径 屈服机制
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矩形顶管隧道F承插型接头等效刚度理论研究
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作者 许有俊 张正曦 +2 位作者 张朝 刘天宇 张旭 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期506-515,共10页
等效刚度是计算隧道纵向变形的重要参数,为探究等效刚度对矩形顶管隧道的影响,以呼和浩特市海亮广场矩形顶管隧道为设计参照,采用纵向变形等效原则,结合Timoshenko梁截面剪切系数,建立了矩形顶管隧道接头等效刚度解析解,以室内试验为验... 等效刚度是计算隧道纵向变形的重要参数,为探究等效刚度对矩形顶管隧道的影响,以呼和浩特市海亮广场矩形顶管隧道为设计参照,采用纵向变形等效原则,结合Timoshenko梁截面剪切系数,建立了矩形顶管隧道接头等效刚度解析解,以室内试验为验证,探究了等效刚度的影响因素。结果标明:(1)剪切作用下接头剪切刚度主要分为弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段。(2)等效刚度理论计算结果与模型试验数据基本相同,验证了解析解的合理性。(3)减小管节宽度的同时增加管节高度可以有效增加接头等效刚度;截面尺寸对等效抗剪刚度影响较小,管节设计应将弯曲变形作为重点研究;钢套环与等效刚度成正比,与提升率呈反比,建议钢套环厚度取值13~17 mm。 展开更多
关键词 矩形顶管隧道 等效刚度 接头变形 参数分析
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预应力盾构隧道的等效刚度梁模型及纵向变形控制研究
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作者 王亚 廖少明 +1 位作者 马思浩 刘颖彬 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期610-621,共12页
地质条件、附加荷载以及约束条件等变化易使盾构隧道纵向产生不均匀变形,引发接缝渗漏,施加纵向预应力可以有效解决这一问题。为探究预应力盾构隧道的纵向力学特性,针对完全闭合、部分张开2种环缝接触状态下的预应力盾构隧道建立纵向等... 地质条件、附加荷载以及约束条件等变化易使盾构隧道纵向产生不均匀变形,引发接缝渗漏,施加纵向预应力可以有效解决这一问题。为探究预应力盾构隧道的纵向力学特性,针对完全闭合、部分张开2种环缝接触状态下的预应力盾构隧道建立纵向等效刚度梁模型,基于提出的7个纵向变形控制指标,结合上海某越江隧道工程实例,优化确定隧道的最佳纵向预应力,分析最佳预应力对超限纵向弯矩的影响。研究结果表明:某越江隧道在最佳预应力9.24MN下的纵向抗弯刚度及纵向曲率半径均大幅增加,且环缝变形量减小99.67%,环缝密封性显著提升;最佳预应力盾构隧道在纵向弯曲过程中,纵向曲率半径先达到界限值15000m,随后部分螺栓进入屈服状态、环缝张开量相继达到2mm、6mm,混凝土应力达到抗压强度,最后部分螺栓达到抗拉变形量发生破坏;与非预应力盾构隧道相比,最佳预应力隧道的超限纵向弯矩和抗弯刚度增大2.46~9.33倍,纵向承载能力显著增强,但纵向曲率半径减小了2.13%~6.70%。建议通过施加纵向预应力降低盾构隧道纵向不均匀变形,在施加过程中,重点关注隧道纵向曲率半径和螺栓应力的变化。 展开更多
关键词 等效刚度梁模型 盾构隧道 最佳预应力 纵向变形控制 超限纵向弯矩
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水电机组下导轴承油膜等效刚度与等效阻尼特性的数值仿真研究
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作者 巩亚平 黄孝文 +1 位作者 王秀 王文全 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第7期153-157,共5页
精确辨识导轴承油膜约束力对水电机组轴系振动特性至关重要。通过数值模拟,研究水电机组导轴承润滑油膜等效刚度系数和等效阻尼系数随偏心距、偏心速度和油膜厚度的变化规律。研究发现,采用静态方法与动态方法计算得到的油膜力存在显著... 精确辨识导轴承油膜约束力对水电机组轴系振动特性至关重要。通过数值模拟,研究水电机组导轴承润滑油膜等效刚度系数和等效阻尼系数随偏心距、偏心速度和油膜厚度的变化规律。研究发现,采用静态方法与动态方法计算得到的油膜力存在显著的差别。研究结果表明,随着偏心距增加,X方向直接刚度系数先减小后增大,该方向交叉刚度系数却一直减小,X方向直接阻尼系数先减小后增大,该方向交叉阻尼系数却一直增加;随着偏心速度增大,X方向直接阻尼系数始终保持不变,该方向交叉阻尼系数逐渐减小;随着油膜厚度增加,X方向直接刚度系数、交叉刚度系数、直接阻尼系数、交叉阻尼系数均逐渐减小。研究进一步证实,主轴向某方向偏心时,该方向上阻尼系数约为刚度系数的100倍,阻尼起到抑制主轴继续向该方向运动的效果,而在其正交方向上,等效刚度系数约为等效阻尼系数的10~4倍,大的刚度系数起到阻止轴系沿正交方向的运动。 展开更多
关键词 水电机组 下导轴承 油膜力 等效刚度系数 等效阻尼系数
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基于等效刚度法的运载火箭网格加筋贮箱结构仿真与优化
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作者 顾秀聪 周遇仁 +2 位作者 冀宾 刘冠华 刘建 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期5-11,共7页
贮箱是液体火箭的重要组成部分,但传统轻量化设计的有限元模型包含大量筋条细节,网格数量多,难以实现快速设计。首先,基于细长型筋条的承力特点,将周期性排布的筋条等效为包含轴向刚度和剪切刚度的各向异性光筒壳,使用等效刚度法,将各... 贮箱是液体火箭的重要组成部分,但传统轻量化设计的有限元模型包含大量筋条细节,网格数量多,难以实现快速设计。首先,基于细长型筋条的承力特点,将周期性排布的筋条等效为包含轴向刚度和剪切刚度的各向异性光筒壳,使用等效刚度法,将各层壳与蒙皮通过刚性连接实现刚度叠加,降低模型规模;其次,依据贮箱壁板设计准则,在其结构参数优化中,通过序列二次规划算法对现有结构进行减重设计,在面对新的设计需求时,采用多岛遗传算法在一轮优化中给出了多种结构形式的较优解;最后,经验证贮箱重量可减小15%~20%。通过与整箱精细模型对比,两者误差在5%以内,表明文章结构仿真与优化建模方法在未来火箭贮箱设计中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 网格加筋 等效刚度 结构设计 轴压稳定性 优化对比
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复合材料正弦型波纹板的等效刚度
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作者 汪厚冰 屈天骄 +3 位作者 成李南 魏景超 李新祥 朱强 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第11期34-42,共9页
基于复合材料均质化理论,把碳纤维/树脂基复合材料(CFRP)正弦型波纹板等效成正交各向异性板,根据应变能守恒原理,建立等效的正交各向异性板刚度矩阵中各个刚度分量的计算方法。利用有限元方法,建立复合材料正弦型波纹板的代表单元模型,... 基于复合材料均质化理论,把碳纤维/树脂基复合材料(CFRP)正弦型波纹板等效成正交各向异性板,根据应变能守恒原理,建立等效的正交各向异性板刚度矩阵中各个刚度分量的计算方法。利用有限元方法,建立复合材料正弦型波纹板的代表单元模型,根据复合材料层压板本构方程,通过构造六种边界条件,对刚度分量的理论计算方法进行了验证。验证结果表明,理论计算结果与有限元模拟结果具有较好的一致性。利用验证的刚度计算方法研究了控制正弦型波纹板形状的两个主要几何参数(半高和半波长)对波纹板刚度的影响,并将某一波纹板的等效刚度与其构成的层压板刚度进行了对比研究,结果表明:半高和半波长对波纹板刚度分量的影响均呈非线性;相对于层压板,波纹板在波纹方向的拉伸刚度大幅降低,在垂直波纹方向的弯曲刚度大幅升高。 展开更多
关键词 波纹板 等效刚度 复合材料 均质化 有限元
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基于等效弯曲变形能的通井底部钻具组合设计和评价方法
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作者 狄勤丰 李田心 +3 位作者 李宁 文亮 尤明铭 王文昌 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期69-76,共8页
套管下入遇阻是一个常见而危险的复杂情况。套管的本体外径大,管壁薄,刚度大,曲率较大或任何不规则的井筒都有可能造成其下入遇阻,尤其在套管环空间隙较小时,情况更为复杂。在实际工程作业中,常采用通井底部钻具组合(bottom hole assemb... 套管下入遇阻是一个常见而危险的复杂情况。套管的本体外径大,管壁薄,刚度大,曲率较大或任何不规则的井筒都有可能造成其下入遇阻,尤其在套管环空间隙较小时,情况更为复杂。在实际工程作业中,常采用通井底部钻具组合(bottom hole assembly,BHA)来修正井眼,光滑井壁,为套管柱顺利下入做准备,因此通井BHA结构是否合理直接影响通井效果。提出一种新的通井BHA设计和评价方法,首先建立通井BHA和套管柱三维静力学模型;然后根据连续性条件和边界条件,基于加权余量法,求解通井BHA和套管柱在实际井筒中的空间构形,计算并对比相同长度的通井BHA和套管柱的变形能;最后形成基于等效刚度的通井BHA评价方法,实现通井BHA设计。结果表明,对于小尺寸井眼,合理的通井BHA一般具有较好通井效果,但对于井眼尺寸较大而套管-井筒间隙较小的情况,通井BHA的通井效果较差,需要通过扩眼器进行扩眼作业。 展开更多
关键词 通井BHA 套管柱 实际井筒 弯曲变形能 等效刚度系数
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精密微动缩小机构设计与刚度分析
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作者 杨满芝 王悦 +3 位作者 张晓栋 张传伟 韩飞燕 冯斌 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期531-538,共8页
精密微动缩小机构能够提供较小空间内精密运动位移,可广泛应用于微电子、医疗器械和芯片封装等精密操作领域。本文基于柔性铰链杠杆原理和无附加运动原理设计一种精密微动缩小机构,该机构能够将输入位移按照2∶1精密缩小,且在运动过程... 精密微动缩小机构能够提供较小空间内精密运动位移,可广泛应用于微电子、医疗器械和芯片封装等精密操作领域。本文基于柔性铰链杠杆原理和无附加运动原理设计一种精密微动缩小机构,该机构能够将输入位移按照2∶1精密缩小,且在运动过程中无附加力及位移。通过等效刚度法对所设计的精密微动缩小机构进行刚度分析,计算得到该机构理论刚度为75.72 N/μm;采用有限元法分析得到精密微动缩小机构刚度为74.06 N/μm;采用实验法测得到精密微动缩小机构刚度为68.86 N/μm。理论分析结果与有限元分析结果误差为2.19%,理论分析结果与实验结果误差为9.06%,分析结果验证了等效刚度法分析方法的有效性及精确性。研究结果对精密微动机构设计及刚度分析具有重要的理论参考价值。 展开更多
关键词 微动缩小机构 刚度分析 等效刚度 杠杆原理
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纵向槽钢和轴力共同作用的盾构隧道等效刚度解析解
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作者 江学辉 颜建伟 +2 位作者 罗文俊 刘天宇 徐长节 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2166-2173,共8页
为准确快速地预测纵向槽钢加固技术对盾构隧道等效刚度的影响,开展了纵向槽钢加固技术的理论研究。解析地提出了纵向槽钢和纵向轴力耦合作用的盾构隧道等效刚度理论解,并与经典理论、模型试验和数值模拟对比验证了本方法的可靠性。结果... 为准确快速地预测纵向槽钢加固技术对盾构隧道等效刚度的影响,开展了纵向槽钢加固技术的理论研究。解析地提出了纵向槽钢和纵向轴力耦合作用的盾构隧道等效刚度理论解,并与经典理论、模型试验和数值模拟对比验证了本方法的可靠性。结果表明盾构隧道的中性轴φ随槽钢、纵向轴压力的增加而减小,其大小直接改变了隧道管片间的接触状态,从而影响了隧道的等效刚度;盾构隧道的等效刚度与纵向轴压力呈S曲线正相关,与弯矩呈非线性反相关,与隧道管片宽度、槽钢截面面积、数量、弹性模量呈线性正比关系;盾构隧道的等效刚度贡献大小顺序依次为纵向槽钢数量、截面面积、弹性模量。从理论上诠释了纵向槽钢等敏感性参数对隧道等效刚度的影响机理,可准确快速地预测纵向槽钢加固效果。 展开更多
关键词 纵向槽钢 纵向轴力 解析解 盾构隧道 等效刚度
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基于渐近均匀化方法的准周期梁结构等效刚度数值实现方法研究
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作者 章雨驰 徐亮 +1 位作者 刘电子 钱征华 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期313-319,共7页
相比周期梁结构,准周期梁结构沿轴向梯度变化,具有更大的设计自由度,能够获得更好的结构性能。由于其非均质性,一般将其均匀化为具有等效性质的均质梁结构,但现有工作很少涉及准周期梁结构等效性质的计算。本文针对由周期梁结构映射而... 相比周期梁结构,准周期梁结构沿轴向梯度变化,具有更大的设计自由度,能够获得更好的结构性能。由于其非均质性,一般将其均匀化为具有等效性质的均质梁结构,但现有工作很少涉及准周期梁结构等效性质的计算。本文针对由周期梁结构映射而成的准周期梁结构,通过引入雅可比矩阵,基于渐近均匀化方法推导的单胞方程及其等效性质计算列式,并建立了其单胞方程及等效刚度的有限元求解列式。该方法可以处理沿轴向变形的任意微单胞构型,数值算例验证了其正确性和有效性。 展开更多
关键词 渐近均匀化方法 准周期梁 等效刚度 映射函数 有限元分析
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基于等效刚度法优化的风力机叶片刚度计算
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作者 余浩 马剑龙 +2 位作者 吕文春 苏宏杰 张鹏宇 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期47-52,共6页
风力机叶片刚度由于非线性且截面变化程度大的特点,针对叶片建模初期刚度的评估问题通常采用刚度展项分布图体现叶片刚度,存在评估叶片刚度的参考参数不够直接、宏观的问题。基于变刚度梁挠度计算的等效刚度法,将叶片等效成变截面悬臂梁... 风力机叶片刚度由于非线性且截面变化程度大的特点,针对叶片建模初期刚度的评估问题通常采用刚度展项分布图体现叶片刚度,存在评估叶片刚度的参考参数不够直接、宏观的问题。基于变刚度梁挠度计算的等效刚度法,将叶片等效成变截面悬臂梁,根据叶片特征合理选取边界条件,以叶片建模的截面数据特点为基础,优化原始等效刚度法的计算方式,使该方法更加贴合叶片模型,从而适用于叶片,达到方法优化的目的。利用ANSYS有限元软件进行叶片的预应力模拟实验,得出叶片的挠度模拟数值,以该模拟计算的挠度值为参考,验证优化后方法的有效性。结果表明:优化后的等效刚度法得到的刚度值,在低均布载荷值22.5 Pa下理论计算的挠度值与试验挠度值的误差达到9.68%,减小原始方法计算的误差贴近叶片模型,可用于叶片刚度估算,为叶片的刚度计算提供新方法。 展开更多
关键词 风力机叶片 刚度 等效刚度 变截面悬臂梁 叶片挠度
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基于渐近均匀化的梯度板等效刚度数值计算
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作者 张德纲 顾铖璋 +2 位作者 韦啸 齐鹏飞 徐亮 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期341-349,共9页
基于梯度板结构的渐近均匀化方法,简化梯度板微单胞的单胞方程及等效刚度列式,并推导其有限元求解列式,实现梯度加筋板微结构等效刚度的高效数值求解。相比仅能处理矩形单胞的经典数值均匀化方法,该方法可以处理一般平行四边形微结构,... 基于梯度板结构的渐近均匀化方法,简化梯度板微单胞的单胞方程及等效刚度列式,并推导其有限元求解列式,实现梯度加筋板微结构等效刚度的高效数值求解。相比仅能处理矩形单胞的经典数值均匀化方法,该方法可以处理一般平行四边形微结构,具有更好的普适性。数值算例通过比对梯度加筋板及其对应的等效均质板挠度,最大挠度数值相对误差均在5%以内,验证了所提数值方法的正确性及可行性。 展开更多
关键词 渐近均匀化 梯度加筋板 映射函数 等效刚度 数值求解
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矩形管片隧道纵向等效抗弯刚度与抗弯性能研究
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作者 刘颖彬 廖少明 +2 位作者 李志义 钟铧炜 滕政伟 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1823-1833,共11页
基于等效连续化模型,推导了矩形管片隧道在任意压弯组合状态下的纵向等效抗弯刚度计算方法,并针对矩形管片隧道的特点,对4种不同中性轴位置的等效抗弯刚度计算方法分别进行了讨论。在此基础上,进一步分析了压弯比、宽厚比、螺栓个数以... 基于等效连续化模型,推导了矩形管片隧道在任意压弯组合状态下的纵向等效抗弯刚度计算方法,并针对矩形管片隧道的特点,对4种不同中性轴位置的等效抗弯刚度计算方法分别进行了讨论。在此基础上,进一步分析了压弯比、宽厚比、螺栓个数以及截面形状等关键设计参数对抗弯刚度的影响,并给出了4种中性轴位置转变对应的临界压弯比。研究结果表明:隧道纵向抗弯刚度有效率随着压弯比、螺栓的个数以及环宽厚比的增大而增大,而随着截面宽厚比和宽高比的增大而减小。中性轴的位置不仅仅与截面的尺寸以及材料属性相关,还与压弯比的大小有关。临界压弯比随着截面宽厚比的增大而减小,且对截面形状变化表现敏感。上述结论对于矩形管片的优化选型及设计计算具有重要理论参考价值。 展开更多
关键词 矩形盾构隧道 等效连续化模型 等效抗弯刚度 纵向抗弯性能
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类矩形装配式地铁车站纵向等效抗弯刚度研究 被引量:1
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作者 黄林冲 蒋凯 +3 位作者 梁禹 张燕丽 丁泽 杜风华 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1554-1566,共13页
类矩形装配式地铁车站纵向等效抗弯刚度是衡量其力学行为的重要参数,对于构件结构设计、抗弯承载能力验算具有重要作用。为了分析地铁车站纵向抗弯性能及其影响因素,根据等效连续梁的转角计算公式,得出了纵向等效抗弯刚度(EI)eq及纵向... 类矩形装配式地铁车站纵向等效抗弯刚度是衡量其力学行为的重要参数,对于构件结构设计、抗弯承载能力验算具有重要作用。为了分析地铁车站纵向抗弯性能及其影响因素,根据等效连续梁的转角计算公式,得出了纵向等效抗弯刚度(EI)eq及纵向等效抗弯刚度有效率η的隐式表达式。通过截面参数分析,探讨了构件长度对中性轴距离c值、等效抗弯刚度有效率η值、截面最大应力的影响;研究了上下圆弧块厚度、曲率半径、圆心角及半短轴长b值对装配式构件截面上的最大应力的影响规律;为了反映装配式车站环缝实际作用范围,引入了环缝影响系数λ,拓展了类矩形装配式衬砌纵向等效连续化模型。研究结果表明:不同构件长度下截面应力分布状态及η值保持不变,且弯矩方向对其影响较小。在弯矩不变的前提下截面最大应力受半短轴长b值影响较大。当顶板块厚度t1处于0.6~2 m范围时,截面最大拉应力随半短轴长b增加而降低6.8%~9.3%;当底板块厚度t3处于0.6~2 m范围时,随着半短轴长b增加,截面最大压应力降低62.5%~63.6%。随着λ由0增加到1,纵向等效抗弯刚度有效率η由1降低到0.05%且变化趋势逐渐降低,与纵向等效连续化模型计算结论一致。本文研究结论对于装配式地铁车站预制构件结构设计及抗弯承载能力验算可提供有效参考。 展开更多
关键词 类矩形装配式地铁车站 纵向等效连续化模型 中性轴位置 纵向等效抗弯刚度 环缝影响范围
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高烈度区设置摩擦阻尼器等效刚度及减震结构附加阻尼比取值研究
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作者 王江龙 高扬 +2 位作者 赵冬 王丽梅 张晨 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第3期26-33,63,共9页
以某高地震烈度区住宅工程为背景,结构形式为剪力墙结构,并在X、Y两个主轴方向设置连梁阻尼器进行消能减震结构设计,由于连梁阻尼器的非线性属性,对消能减震结构进行动力时程反应分析,重点介绍了连梁阻尼器等效刚度及减震结构附加阻尼... 以某高地震烈度区住宅工程为背景,结构形式为剪力墙结构,并在X、Y两个主轴方向设置连梁阻尼器进行消能减震结构设计,由于连梁阻尼器的非线性属性,对消能减震结构进行动力时程反应分析,重点介绍了连梁阻尼器等效刚度及减震结构附加阻尼比的计算步骤及取值方法建议。为了后续施工图设计阶段的便捷,提出采用等效模型振型分解反应谱法的计算分析。结果表明,通过能量消耗原理计算的连梁阻尼器等效刚度及减震结构附加阻尼比的取值方法合理可行,等效模型和真实非线性模型相似度高且偏于安全。利用振型分解反应谱法计算分析的等效结构各种计算指标和结果均满足规范要求,说明采用等效结构进行结构配筋设计是安全可靠的。最后,对消能减震结构进行了大震弹塑性分析,通过滞回曲线看到连梁阻尼器在提供抗侧刚度的同时耗能明显,有效保护了主体结构构件的损伤,且大震弹塑性位移角满足规范相应要求。 展开更多
关键词 连梁阻尼器 消能减震结构 等效刚度 附加阻尼比 等效结构 时程分析
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基于代理模型和等效刚度模型的加筋柱壳混合优化设计 被引量:28
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作者 郝鹏 王博 +1 位作者 李刚 王小军 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期481-486,共6页
针对轴压作用下的加筋柱壳后屈曲性能优化计算较大的问题,本文提出了一种基于代理模型和等效刚度模型的混合优化策略,即运用基于等效刚度的平铺模型进行有限元后屈曲分析以代替试验设计中大量的精细加筋模型分析,并通过控制等效模型的... 针对轴压作用下的加筋柱壳后屈曲性能优化计算较大的问题,本文提出了一种基于代理模型和等效刚度模型的混合优化策略,即运用基于等效刚度的平铺模型进行有限元后屈曲分析以代替试验设计中大量的精细加筋模型分析,并通过控制等效模型的单元尺寸来调整其分析精度,而等效刚度模型计算时长仅约为精细加筋模型的1/3。对构建的代理模型采用多岛遗传算法进行极限承载力等约束下的轻量化设计,调用精细模型有限元后屈曲分析对代理模型进行更新,从而保证代理模型的拟合精度并得到优化解。工程算例结果表明,本文提出的混合优化方法,使加筋柱壳结构在满足承载力情况下减重效果明显。 展开更多
关键词 加筋柱壳 后屈曲分析 优化设计 代理模型 等效刚度模型
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深基坑内支撑等效刚度数值计算影响因素分析 被引量:12
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作者 刘小丽 陈芳 贾永刚 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期275-280,共6页
深基坑平面内支撑结构等效刚度的计算常采用有限元等数值计算方法,通过分析深基坑支护结构的4种典型平面内支撑结构型式,探讨了数值计算模型中内支撑结构的单元划分长度、约束弹簧刚度、约束弹簧间距、约束弹簧布置型式等因素对内支撑... 深基坑平面内支撑结构等效刚度的计算常采用有限元等数值计算方法,通过分析深基坑支护结构的4种典型平面内支撑结构型式,探讨了数值计算模型中内支撑结构的单元划分长度、约束弹簧刚度、约束弹簧间距、约束弹簧布置型式等因素对内支撑等效刚度计算结果的影响。经计算分析可知,在其他影响因素不变而只改变某个影响因素时,平面内支撑结构的等效刚度随腰梁单元长度的增加、约束弹簧刚度的增加呈增加的趋势,随约束弹簧间距的增加呈降低的趋势,但基本不受约束弹簧布置型式、除腰梁之外的其他内支撑构件单元长度的影响。在此基础上,得出了数值计算中上述各影响因素的建议取值范围和约束弹簧的布置型式。 展开更多
关键词 深基坑 内支撑 等效刚度 数值计算 影响因素
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弹性车轮等效刚度对车辆动力学性能的影响 被引量:10
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作者 杨阳 丁军君 +1 位作者 李芾 蒋宽 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期63-70,共8页
基于橡胶件材料的Mooney-Rivlin本构模型建立压剪复合型弹性车轮有限元模型,分析橡胶件的材料参数、预压缩量及环境温度对弹性车轮等效刚度的影响。在弹性车轮传统模型基础上建立其6自由度复合动力学模型及整车动力学模型,研究弹性车轮... 基于橡胶件材料的Mooney-Rivlin本构模型建立压剪复合型弹性车轮有限元模型,分析橡胶件的材料参数、预压缩量及环境温度对弹性车轮等效刚度的影响。在弹性车轮传统模型基础上建立其6自由度复合动力学模型及整车动力学模型,研究弹性车轮等效刚度对车辆动力学性能的影响。结果表明:弹性车轮等效刚度随材料参数、预压缩量及环境温度增加而增加,其中材料参数和预压缩量对等效刚度的影响较大,预压缩量由3.5mm增至5.5mm时每增加1mm其径向刚度分别增加48.26和65.11 MN·m^(-1),其他方向刚度也表现出同样的趋势;径向刚度主要影响轴箱垂向振动加速度和轮轨垂向力,这2个指标随径向刚度的增加而减小;轴向刚度与轮轨垂向力呈正相关,增加轴向刚度有利于提高曲线通过能力;偏转刚度对车辆动力学性能的影响与轴向刚度基本相似;各向等效刚度的变化对车辆平稳性的影响较小。 展开更多
关键词 弹性车轮 等效刚度 有限元模型 动力学模型 Mooney-Rivlin本构模型 动力学指标
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新的复合材料格栅加筋板的平铺等效刚度法 被引量:10
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作者 吴德财 徐元铭 贺天鹏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期495-502,共8页
针对薄壁复合材料格栅加筋结构的受力特点,在改进原有力学假设的基础之上,推导了一种新的平铺等效刚度计算方法,它充分考虑了筋条和面板之间的相互作用.通过格栅单元结构布局形式的参数化表示,建立了通用的力学分析模型;该模型可用于... 针对薄壁复合材料格栅加筋结构的受力特点,在改进原有力学假设的基础之上,推导了一种新的平铺等效刚度计算方法,它充分考虑了筋条和面板之间的相互作用.通过格栅单元结构布局形式的参数化表示,建立了通用的力学分析模型;该模型可用于分析各种结构布局形式和面板铺层方式下的结构总体屈曲问题,故对于航空航天结构设计非常有用.结合Rayleigh-Ritz方法,推导出了求解格栅加筋板屈曲载荷的通用线性特征方程;最后,分析了多种类型格栅结构的算例,并与现有的各种方法进行了比较,结果更为精确,因而对格栅加筋结构的优化设计具有很好的应用价值. 展开更多
关键词 复合材料格栅加筋结构 平铺等效刚度 总体屈曲 Rayleigh-Ritz方法 特征方程
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连续档导线面内及面外等效刚度研究 被引量:5
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作者 刘小会 张文斌 +2 位作者 方元庆 严波 张晓艳 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期756-761,893,共6页
针对边界条件对架空输电线路舞动的重要影响,建立了简化相邻档导线及绝缘子串为等效弹簧的计算方法。首先根据悬垂索的抛物线理论推导单档导线和两档导线的面内等效刚度计算公式,然后将其推广到任意档导线的面内等效刚度计算;依据小弧... 针对边界条件对架空输电线路舞动的重要影响,建立了简化相邻档导线及绝缘子串为等效弹簧的计算方法。首先根据悬垂索的抛物线理论推导单档导线和两档导线的面内等效刚度计算公式,然后将其推广到任意档导线的面内等效刚度计算;依据小弧垂及水平张力不变假设推导了两档和三档导线面外等效刚度的计算方法。将具体算例与有限元计算结果进行比较,最小误差仅为0.4%,表明等效刚度的计算方法具有较高的精度。同时,算例分析表明:单档导线、两档导线、三档导线的面内等效刚度差异均较大,最大误差可达35%;两档导线和三档导线的面外等效刚度差别较小,最大误差仅为0.68%。等效刚度计算方法为覆冰导线舞动研究所需边界条件计算提供了方便有效的工具。 展开更多
关键词 等效刚度 连续档 输电线 舞动 ABAQUS
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