高阶振型

摘要： 采用传统条件均值谱作为目标谱匹配选波未能有效考虑结构的高阶振型影响,针对这一缺陷,在条件均值谱方法的理论基础上,提出了一种考虑高阶振型影响的模态条件均值谱方法。该方法以振型参与质量系数作为权重,将各振型下的条件均值谱组合起来,得到一条新的目标谱,称为模态条件均值谱。设计了一座30层的钢框架-中心支撑结构,分别生成其主周期的条件均值谱、模态条件均值谱以及一致危险谱作为目标谱,各选取11条地震动进行结构动力时程分析。结果表明,考虑了结构高阶振型影响的模态条件均值谱方法得出的结构响应,明显大于不考虑高阶振型影响的传统条件均值谱的结果。建议此方法推广用于高层工程结构作为目标谱。

摘要： 为提升双柱式超高墩桥梁的横向抗震性能,可将屈曲约束支撑(buckling restrained brace,BRB)用于双肢墩身。通过某铁路超高墩大跨连续钢桁梁桥非线性时程分析,研究了罕遇(PGA=0.227g)和极罕遇(PGA=0.640g)地震下BRB的参数影响规律、作用机理及减震效果,探讨了高阶振型对BRB墩身地震响应的影响。结果表明:BRB能够改变墩身传力路径,在一定参数范围内可将原有墩身部分弯矩转化为支撑点的轴力和剪力;罕遇地震下BRB未充分发挥耗能作用,地震响应随芯材面积A;增加而不断接近X撑方案;极罕遇地震下设置BRB可明显减小墩顶位移和墩身轴力响应;BRB会适当增加墩身弯矩响应,但截面PM滞回并未超过等效屈服包络;由于高阶振型效应,BRB墩身中部的剪力、弯矩响应包络图凹凸交替变化;随着墩高的降低,高阶振型的影响减弱,墩身剪力、弯矩包络图近似双折线;采用BRB可有效抑制超高墩的高阶振型,同时提升极罕遇地震下桥墩的耗能能力、增强横桥向抗震性能。

摘要： 1栋多塔高位转换结构包括1栋193.05m高的住宅、1栋155.9m高的保障房及下部42.6m高的裙房,塔楼转换层均位于第9层,为部分框支剪力墙结构。结构存在扭转不规则、凹凸不规则、尺寸突变、高位转换等不规则项,采用基于性能的抗震设计方法对结构进行整体计算,重点分析了高阶振型对构件内力的影响,单向少墙体系的墙肢平面外承载力,并对转换层进行实体有限元分析以校核框支梁的内力和应力分布,给出了型钢偏心连接节点的应力分布云图。分析结果表明,结构各项指标均满足设计规范要求,抗震性能能够达到设定的性能目标C,在分析的基础上结合结构特点提出了针对性的加强措施。

摘要： 目前我国缺乏相关规范来指导钢结构加层建筑的设计与施工,难以保证既有建筑加层改造后的抗震性能.本文以某加层改造工程为例,针对钢筋砼框架上增加三层钢框架,分析结构在多遇地震和罕遇地震作用下的静力与动力响应.探讨这类结构的抗震性能,得出层间剪力和层间位移角的变化过程及钢框架与砼结构的相互影响规律,针对钢结构高阶振型的影响,通过布置支撑改善刚度突变,提高结构的抗震性能.

摘要： 针对颗粒增强铝基复合材料结构开展疲劳试验技术研究,提出了一种高阶振型的振动疲劳试验方法.试验结果表明,该结构的理论、实测振动特性一致,第3阶振型下,试验件振动应力与振幅之间仍服从线性变化规律,理论和实际破坏部位相同,表明本研究提出的试验方法有效.该方法在保证试验准确性的基础上将试验周期缩短了2/3,对开展颗粒增强铝基复材结构疲劳性能评价,推动新材料、新结构的工程化应用具有重要意义.

摘要： 合理的地震动强度指标是预测和评价结构抗震响应的重要基础.选取24个周期点的单自由度体系和一个高层框架核心筒长周期结构,基于不同震源机制的100条地震动记录时程分析结果,研究16种地震动强度指标与结构地震响应的相关性,并提出考虑高阶振型影响的改进反应谱相关型地震动强度指标.研究表明:(1)不同地震动强度指标与结构地震响应的相关性差别较大,随着单自由度体系自振周期的增大,地震动强度指标与单自由度体系地震响应的相关性大致呈减小的趋势;(2)对于高层长周期结构,综合对比分析各地震动强度指标分别与顶点最大位移、最大基底剪力、最大层间位移的相关性,从工程实用角度出发,推荐地面运动峰值速度为最佳地震动强度指标;(3)由于高层长周期结构受高阶振型影响显著,采用含有高阶振型因素的反应谱强度指标可提高与结构地震响应的相关性.

摘要： 以某超高墩铁路连续钢桁梁桥为研究对象,运用SAP2000软件建立全桥空间有限元模型,通过动力非线性时程分析,进行设置不同参数黏滞阻尼器的超高墩大跨连续钢桁梁桥纵向减震性能研究.结果 表明:合理设置阻尼器能够协同各墩受力,可显著降低支座、梁端和墩顶位移;受高阶振型影响,超高墩的墩顶位移与墩底内力响应没有直接对应关系,墩身中部弯矩响应包络图饱满、外凸;随着墩高的降低,墩身剪力及弯矩包络逐渐趋于线性,高阶振型的影响削弱,减震规律逐渐趋近中低墩;阻尼器可使超高墩的墩身地震内力重分布,有效改善墩身的剪力响应,中间2个超高墩(139和154m)中部的弯矩响应相比无阻尼器情况分别减小约26％和27％.在进行超高墩的抗震设计时,应特别关注墩身中部的抗震性能验算.

摘要： 为改善Pushover方法预测效果,本文提出一种基于位移自适应能力谱Pushover方法.这种方法吸收了基于位移自适应Pushover算法、N2法以及能力谱方法的优势,引入了自适应能力谱特性.同时该方法可以高阶振型影响以及结构屈服以后侧向力分布的变化,也能反映结构瞬时变形状态的影响.为了评价该种方法的预测效果,以两个高层钢框架为例,采用Opensees软件进行Pushover分析以及弹塑性时程分析,将本文提出的方法计算结果与模态Pushover方法,基于力的自适应Pushover方法以及弹塑性时程分析的计算结果进行比较.结果 表明:各种Pushover方法对楼层位移的预测效果明显好于层间位移角,基于位移自适应能力谱方法对预测楼层位移以及层间位移角预测效果误差指标小于其他Pushover方法,因此本文提出的这种方法可以有效改善目前Pushover方法预测性能.

摘要： 荷载规范中对风荷载只考虑了第一振型的影响,本文通过对随机振动理论的学习,推导出高阶振型下风荷载的计算公式,并通过举例分析了仅考虑第一振型和同时考虑一阶和二阶振型风荷载的计算结果的差别.

摘要： 静力弹塑性分析(Pushover Analysis)方法作为结构抗震性能评估的一种简单实用方法,受到广大学者的关注.然而传统的Pushover分析方法不能考虑高阶振型的影响,这限制了其在高层以及不规则结构抗震性能评估中的应用.介绍了高阶振型对结构抗震性能的影响,以及国内外学者在考虑高阶Pushover方面的研究进展,提出了需要进一步研究的问题.本文介绍了高阶振型对Pushover分析的影响，以及国内外学者对传统Pushover方法的改善。总的来说，可以分为固定式和适应性两大类。固定式Pushover在整个加载过程中荷载模式固定，因而不能像适应Pushover -样根据振型变化来实时更新荷载模式。在现阶段一般采用荷载分布模式（包括位移）来考虑高阶振型的影响；适应性Pushover方法除了能考虑高阶振型的影响之外，还能考虑结构在处于非线性状态时，结构刚度、结构位移向量随非线性程度的变化，有比固定式Pushover分析方法更好的前景；基于力的适应性Pushover方法并不比基于力的固定式Pushover方法在准确性上有很大的提高，基于位移的适应性Pushover在方法和理论上都更优。

摘要： 风引起对结构作用的风荷载，是各种工程结构的重要设计荷载。荷载规范中对风荷载只考虑了第一振型的影响,本文通过对随机振动理论的学习,推导出高阶振型下风荷载的计算公式,并通过举例分析了仅考虑第一振型和同时考虑一阶和二阶振型风荷载的计算结果的差别.

摘要： 建立了上海中心大厦的三维精细化有限元模型，针对上海地区场地类别选用了7条地震波作为水平输入，采用振型叠加的时程分析法计算了结构地震反应。通过对不同数量振型组合计算所得结构反应的比较分析了上海中心大厦地震反应中高阶振型的影响，为研究超高层建筑结构抗震设计中振型组合数目的选取提供了参考依据.

摘要： 本文结合虎门二桥坭洲水道桥的工程实例,研究了大跨度双塔双跨悬索桥的动力特性及抗震反应特点.采用反应谱分析法和线性时程分析法进行线性地震反应分析,探讨该类悬索桥的地震反应特点.分析竖向地震动和高阶振型对坭洲水道桥抗震性能的影响.研究结果表明:大跨度悬索桥主梁振动振型先出现,且周期较长;竖向地震动对主塔塔底动轴力和主梁弯矩贡献较大;高阶振型对主塔的地震反应影响较大;主梁位移主要由低阶振型控制.

摘要： 基于性能设计的一般原理,确定低屈服点钢板剪力墙结构的性能目标并将其量化,按照所量化的性能指标进行抗震性能化设计.详细地给出了30层低屈服点钢板剪力墙结构考虑高阶振型影响基于性能3的设计过程,并利用能力谱法对设计好的结构进行抗震性能评估,分析其抗震性能状态,以验证结构抗震性能设计的合理性.

摘要： 以振型分解反应谱法为理论基础，改进了考虑高阶振型的Pushover算法水平侧向力分布增量系数。通过算例，与以往的侧向力均匀分布、倒三角分布进行了推覆曲线、层间位移角和层间剪力分析对比，发现均匀分布偏差最大，倒三角分布较小，而改进后的分布偏差最小，证明了改进后的侧向力分布能更好地进行框架结构抗震性能静力分析，且具有较高的精度。

摘要： 历次震害表明，地震作用下屋顶上的塔楼地震反应强烈，常发生严重破坏，产生显著的“鞭梢效应”。而通常的设计方法往往无法模拟此类效应。本文结合月星环球博览中心复杂高层公建项目，采用等效粘滞阻尼比来考虑顶部钢塔楼和主体结构不同的阻尼耗能特性，通过整体和局部模型的对比，分别从阻尼比、动力特性、基底反力、顶部位移、高阶振型等方面分别研究了非比例阻尼及“鞭梢效应”对高层混合结构顶部钢塔楼地震反应的影响，为今后同类项目的抗震设计提供一定的参考和依据。

摘要： 本文对以李兹法为基础的迭代方法进行了探讨，用它能求解出系统所有振型及频率的近似解,从而绕开利用李兹法求解高阶振动量时必须猜高阶振型的困难。本方法在每次迭代过程中有时能得到多于一个的近似解。

摘要： 本文对深圳愿望塔模型结构进行了在7度小、中、大震作用下的振动台试验分析、动力时程数值分析、Pushover数值分析,并将地震反应结果进行对比,对深圳愿望塔进行深入的抗震性能分析,通过对比分析验证Pushover分析的可靠性.Pushover分析方法能对一定结构的非弹性行为做出较为可靠的评估但其仍有待完善之处,仍需进一步深化研究.

摘要： 本发明提供一种用于薄壳高阶模态振型测试的同步激振系统及测试方法，该系统包括工业计算机、信号发生器、同相位功率放大器、吸附型激振器、数据采集仪；工业计算机的输出端连接信号发生器的输入端，信号发生器的输出端连接同相位功率放大器的输入端，同相位功率放大器的输出端分别连接吸附型激振器的输入端，吸附型激振器吸附在薄壳构件侧壁上，吸附型激振器输出的激振信号作用在薄壳构件侧壁上，同时吸附型激振器的输出端连接数据采集仪的输入端，数据采集仪与工业计算机连接。本发明结构简单紧凑，无间隙，外形小，成本低，负载能力强，零件加工方便，同时提高了整体结构美观和方便装配，使得系统的装配调整也非常方便。

摘要： 本发明提供能够在更高频域对动作进行控制且能够获得足够大的产生力的、新型构造的防振用电磁式致动器、以及使用该防振用电磁式致动器的新型构造的能动型流体封入式防振装置以及能动型减振装置。在防振用电磁式致动器10中，相对于具有在线圈74安装有外磁轭76的构造的筒状的固定件68，将具有使得永久磁铁104和内磁轭106、108重叠的构造的可动件70插入，通过向线圈74通电而使可动件70相对于固定件68在轴向上相对移位，内磁轭106、108的外周端部形成为轴向尺寸较大的厚壁部112，并且，在内磁轭106、108的内周部分设置有减薄部110，内磁轭106、108的轴向尺寸在减薄部110的形成部分比厚壁部112的轴向尺寸小。

摘要： 本发明是提供一种叉股间均衡的音叉型振子和使用该音叉型振子的振动陀螺、以及使用该振动陀螺的电子装置和音叉型振子的制造方法。本发明的技术方案是，音叉型振子(10)包括：具有一个主面和另一主面的、呈直尺片状的振动部(13)；设置在该振动部的另一主面并沿纵向方向的一个端部一侧的基台部(14)；以及沿纵向方向将所述振动部分割成沿宽度方向左右对称的两个或两个以上叉股部(16，17)用的缝隙(15)；所述缝隙以还切削所述基台部上的振动部一侧的一部分的方式形成。

摘要： 本发明提供一种用于薄壳高阶模态振型测试的同步激振系统及测试方法，该系统包括工业计算机、信号发生器、同相位功率放大器、吸附型激振器、数据采集仪；工业计算机的输出端连接信号发生器的输入端，信号发生器的输出端连接同相位功率放大器的输入端，同相位功率放大器的输出端分别连接吸附型激振器的输入端，吸附型激振器吸附在薄壳构件侧壁上，吸附型激振器输出的激振信号作用在薄壳构件侧壁上，同时吸附型激振器的输出端连接数据采集仪的输入端，数据采集仪与工业计算机连接。本发明结构简单紧凑，无间隙，外形小，成本低，负载能力强，零件加工方便，同时提高了整体结构美观和方便装配，使得系统的装配调整也非常方便。

摘要： 基于高阶应变振型反馈控制的高频振动时效系统包括上位机系统、信号发生器、功率放大器、高频振动设备、高频振动能量放大装置、加速度传感器、电荷放大器、示波器、应变式传感器、动态应变仪和数据采集卡。基于高阶应变振型反馈控制的高频振动时效方法通过比对实时采集得到的高阶应变振型特征与裂纹形成和扩展的高阶应变振型特征数据库中存储的高阶应变信号特征数据，当两者具有相似的特点时，会产生控制信息，最终达到调整高频振动时效工艺参数以确保对结构件进行安全高频振动时效处理的目的。本发明提出的基于高阶应变振型反馈控制的高频振动时效及方法具有能够对结构件进行安全高频振动时效处理以及扩展高频振动时效的应用范围的优点。

摘要： 本发明提供能够在更高频域对动作进行控制且能够获得足够大的产生力的、新型构造的防振用电磁式致动器、以及使用该防振用电磁式致动器的新型构造的能动型流体封入式防振装置以及能动型减振装置。在防振用电磁式致动器10中，相对于具有在线圈74安装有外磁轭76的构造的筒状的固定件68，将具有使得永久磁铁104和内磁轭106、108重叠的构造的可动件70插入，通过向线圈74通电而使可动件70相对于固定件68在轴向上相对移位，内磁轭106、108的外周端部形成为轴向尺寸较大的厚壁部112，并且，在内磁轭106、108的内周部分设置有减薄部110，内磁轭106、108的轴向尺寸在减薄部110的形成部分比厚壁部112的轴向尺寸小。

摘要： 本发明提供能够稳定地获得作为目的的输出且能够以简单的构造而实现动作的稳定化、耐久性的提高等的、新型构造的防振用电磁式致动器及其制造方法、以及利用上述防振用电磁式致动器而构成的新型构造的能动型流体封入式防振装置和能动型减振装置。防振用电磁式致动器10具有利用支承橡胶弹性体30将筒状的固定件68、和插入于固定件68且允许轴向上的相对移位的可动件70相互弹性连结的构造，其中，壳体86具备筒状的周壁部88，固定件68配置于周壁部88的内周，并且在与轴成直角的方向上在周壁部88与固定件68之间设置有间隙118，固定件68在通过相对于壳体86在与轴成直角的方向上相对移位而与可动件70对位的状态下安装于壳体86。

摘要： 本发明发明公开了一种钛合金整体叶盘叶片预防高阶振型诱发叶尖掉块的强化方法，克服了钛合金整体叶盘叶片因高阶振型产生叶尖掉块的问题。该发明含有1、对航空发动机钛合金叶片叶尖掉块故障进行统计与分析；2、根据叶尖掉角故障统计与分析结果确定叶片高阶振动薄弱环节，针对薄弱区域设计强化区；3、对类叶片试件在不同材料参数和几何参数下的振动特性及实验性能进行仿真分析，研究材料参数和几何参数的影响规律，完成类叶片试件设计；4、对高阶复合应力振型振动试件进行微激光冲击强化；5、依据试验件强化结果，对真实钛合金薄叶片进行微激光冲击强化。该技术中试件高阶目标振型的固有频率下降93Hz，振动幅值比下降至原来的1/2。

摘要： 本发明发明公开了一种钛合金整体叶盘叶片预防高阶振型诱发叶尖掉块的强化方法，克服了钛合金整体叶盘叶片因高阶振型产生叶尖掉块的问题。该发明含有1、对航空发动机钛合金叶片叶尖掉块故障进行统计与分析；2、根据叶尖掉角故障统计与分析结果确定叶片高阶振动薄弱环节，针对薄弱区域设计强化区；3、对类叶片试件在不同材料参数和几何参数下的振动特性及实验性能进行仿真分析，研究材料参数和几何参数的影响规律，完成类叶片试件设计；4、对高阶复合应力振型振动试件进行微激光冲击强化；5、依据试验件强化结果，对真实钛合金薄叶片进行微激光冲击强化。该技术中试件高阶目标振型的固有频率下降93Hz，振动幅值比下降至原来的1/2。

摘要： 一种用于教学的高阶振型振动实验装置，所述实验装置是将左侧板和右侧板固定在底板上，将上横梁固定在左侧板和右侧板之间且与左侧板和右侧板的顶端对齐，中横梁固定在左侧板和右侧板之间且在上横梁的下方，下横梁固定在左侧板和右侧板之间且在中横梁的下方，立柱固定在底板上。本实验装置用于教学能够测得结构理论固有频率计算所需的柔度矩阵和质量矩阵，并计算出结构的理论固有频率；能够测取结构在自由振动和受迫振动下的固有频率，进而和理论固有频率比较；同时还能够观察到结构共振时的振型，直观地提高了学生对振动的认识。