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巨型射电望远镜结构关键技术研究被引量：1: 2023年; 随着射电望远镜口径的增大,自重、风荷载和温度作用等对反射面的形状精度带来前所未有的不利影响,合理结构形式的选择及优化十分重要。从望远镜结构体系创新及轻量化、形状精度控制等方面,对作者团队近二十年来在巨型射电望远镜结构相关领域的研究作出总结:从副反射面支撑、俯仰机构、背架结构等三个方面改进巨型全方位可转动望远镜结构方案,提出改进遗传算法解决大规模型材式变量的优化问题,并给出风荷载和温度作用两个精度关键影响因素的作用机理及响应规律;针对新型式巨型望远镜结构,总结“中国天眼”500 m口径射电望远镜结构方案关键设计要点,并给出风荷载、温度作用以及变位疲劳等复杂作用的影响。基于改进的结构方案及优化算法设计的110 m口径全可动望远镜结构,在精度和轻量化方面具有明显优势,所研发的500 m口径射电望远镜结构新型式方案实现了预期的功能和精度要求。; 范峰钱宏亮陈德珅沈世钊; 关键词：轻量化

上海65m射电望远镜地震响应分析: 2011年; 为掌握上海65 m射电望远镜结构抗震性能,首先依据其建设场地条件,在Ⅶ度抗震设防烈度下,运用时程分析法对初步设计方案中天线结构的安全性能进行分析;随后分别给出结构在多遇地震、多遇地震与静力组合以及罕遇地震作用下的关键力学响应指标.结果表明:在多遇地震与静力组合工况下,发现了结构的薄弱环节——背架以及俯仰结构有若干杆件进入塑性;在罕遇地震作用下,3条地震动中人工合成地震动对结构影响最大,并且在3条地震动作用下,结构均未发生失稳倒塌.后对初步设计方案进行了局部改进,选取最不利工况模型(俯仰角为5°的计算模型)进行Ⅷ度抗震设防烈度下的多遇地震响应分析,结果表明所有杆件应力均满足设计要求.; 钱宏亮刘岩范峰; 关键词：射电望远镜时程抗震设防烈度

65m天线结构主反射面面形精度分析被引量：11: 2012年; 为掌握各外荷载对反射面表面形状的影响,为促动器提供调控依据,确保巨型射电望远镜结构在运营期间良好的工作性能,以上海65 m天线结构为研究对象,对其主反射面面形精度问题展开研究。首先阐述了反射面最佳吻合抛物面的求解方法及面形精度的计算方法;其后介绍了主反射面最佳安装调整角的求解方法,并给出了最佳安装调整角度;最后,分析了结构自重、风、温度作用对反射面面形精度的影响,并给出了分析结果,分析时考虑了不同俯仰角、不同风速、非均匀温度场及反射面板的影响。结果表明:主反射面最佳安装调整角为48.9°,由此求得重力荷载下的精度最大值为0.73 mm,对应俯仰角为5°;日照非均匀温度场作用对于天线结构面形精度的影响接近重力影响,不容忽视;而工作风速和均匀温度场作用下的精度较重力产生的影响小很多,有数量级的差异。该分析方法和结果也为该类全可动天线结构设计及面形精度分析提供了相应的参考,具有借鉴意义。; 钱宏亮刘岩范峰付丽刘国玺; 关键词：天线结构

能力谱法在建筑结构抗震性能评定中的应用被引量：4: 2011年; 对于建筑结构抗震性能的评定也应充分考虑到结构在地震作用下会发生较大的塑性变形,应采用阻尼或延性系数对其所受的地震荷载进行折减,即采用能力谱法或改进的能力谱法可以更加准确地评定建筑结构在地震时的抗震性能,可为新结构的设计或既有结构的加固提供更为准确的理论依据。; 刘立军贾明明; 关键词：延性能力谱法

上海65m全可动天线结构变位疲劳作用分析被引量：3: 2012年; 为掌握上海65m天线结构俯仰变位的疲劳性能,首次针对全可动天线结构模拟其随机跟踪的工作方式,提出长期变位疲劳应力历程的计算方法,并应用其跟踪观测次数来表征其疲劳寿命;随后,基于简单抽样技术,采用实时雨流计数法对疲劳全寿命应力历程进行了简化;最终根据Miner线性累积损伤准则采用多次随机模拟的办法,分析了保证率为99%的俯仰轴疲劳寿命。结果表明:在设计基准期内,该天线结构俯仰变位疲劳寿命满足安全要求。; 钱宏亮刘岩范峰; 关键词：天线结构

上海65m射电望远镜太阳辐射作用分析被引量：17: 2012年; 利用ANSYS热分析模块分别对天线主副反射面板结构和天线的杆系结构建立有限元模型,计算夏季7月15日晴天无云这一最不利气候之一的天气各时刻的空气对流换热、太阳辐射、环境长波辐射换热以及阴影遮挡等各种边界条件,研究分析了主面板、副面板在日照作用下的温度场分布,特别是由于主面板反射太阳辐射热量并聚焦于副面板从而使副面板温度剧增的"太阳灶"现象;同时为获取天线结构在日照下指向误差变化规律,还对天线杆系结构进行了日照非均匀热变形分析,给出日照下主反射面型面精度随时间的变化规律。结果表明:主副面板之间存在的"太阳灶"效应使的副面板最高温度达135℃,由于日照非均匀温度场的作用,杆系结构中最大温差达到10.8℃。太阳照射引起的阴阳面造成主反射面不均匀热变形,在俯仰角90°工况下导致RMS(反射面表面各点误差平方和均方根)最大增加0.35mm。这些数据为下一步结构的施工、传感器的布设以及局部温度控制措施提供了参考信息。; 钱宏亮刘岩范峰付丽刘国玺; 关键词：射电望远镜太阳灶热变形

能力谱法在建筑结构抗震性能评定中的应用: 对于建筑结构抗震性能的评定也应充分考虑到结构在地震作用下会发生较大的塑性变形,应采用阻尼或延性系数对其所受的地震荷载进行折减,即采用能力谱法或改进的能力谱法可以更加准确地评定建筑结构在地震时的抗震性能,可为新结构的设计或...; 刘立军贾明明; 关键词：延性能力谱法; 文献传递

防屈曲支撑钢管混凝土组合框架结构基于MPA和IDA的抗震性能分析: 基于OpenSees建立防屈曲支撑钢管混凝土组合框架结构的有限元分析模型，并利用已有的分析结果对结构模型进行验证。采用MPA(Modal Pushover Analysis)和IDA(Incremental Dynami...; 孙建波贾明明吕大刚; 关键词：建筑结构组合框架结构

箍筋约束混凝土的本构关系研究被引量：14: 2012年; 在箍筋约束下,混凝土抗压能力会得到较大地提升,因此在钢筋混凝土结构的有限元分析中,通常考虑箍筋对构件混凝土抗压性能的影响。基于OpenSees有限元分析平台,分别采用现有的三种考虑箍筋约束影响的混凝土本构关系,对两个柱的滞回试验过程进行了模拟,并与试验结果相对比。对比结果表明:Kent-Park-Scott模型和Mander模型均可以较好地模拟箍筋对混凝土约束作用。; 刘立军贾明明于晓辉; 关键词：箍筋约束混凝土本构 OPENSEES

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国家自然科学基金(51008090)