国家自然科学基金(50978015)
- 作品数：9 被引量：58H指数：6
- 相关作者：王元丰潘玉华钟铭张辉东李波更多>>
- 相关机构：北京交通大学中国建筑科学研究院天津城市建设学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金交通部西部交通建设科技项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学更多>>
- 基于复阻尼理论的流固耦合地震时程响应研究被引量：3
- 2010年
- 在粘滞阻尼系统的地震动力学方程基础上,建立了基于应力相关复阻尼理论的流固耦合地震动力学方程。根据复阻尼系统求解理论,利用Newmark-β积分法,编制了Rayleigh阻尼和复阻尼模型的流固耦合三维有限元程序。以深水薄壁钢管墩柱为例,计算了两种阻尼模型的流固耦合地震时程响应和复阻尼模型的损耗因子;对比分析了无水和有水两种工况下的动力响应,并研究了此两种阻尼模型地震响应的差异。研究表明,在加速度峰值为2m/s2的El-Centro波作用下,应力相关复阻尼方法计算的结构震动响应数值远大于传统的Rayleigh阻尼模型,考虑流固耦合效应时,结构的震动响应是不考虑此效应时的1.5～2倍多;损耗因子随着位移的增大而增大,并且考虑流固耦合效应时的损耗因子明显大于不考虑此效应的损耗因子值。
- 张辉东周颖王元丰
- 关键词：动力学方程薄壁钢管流固耦合
- 复阻尼结构动力方程的高斯精细时程积分法被引量：18
- 2012年
- 复阻尼振动系统的瞬态响应通常只能在频域内求解。该文根据复阻尼理论应遵循对偶复化的原则,结合精细积分指数矩阵和高斯积分的运算方法,通过理论推导,给出了复阻尼结构动力方程的高斯精细时程积分法。分别采用Newmark-法和高斯精细时程积分法计算了复阻尼多自由度系统地震时程响应,并与频域法(视为精确解)的计算结果进行比较。结果表明:高斯精细时程积分法可用于复阻尼系统动力时程分析;且比Newmark-法有更高的精度和效率。
- 潘玉华王元丰
- 关键词：复阻尼精细时程积分法高斯积分频域法
- 波纹钢腹板组合箱梁应力相关阻尼特性研究被引量：8
- 2012年
- 基于应力相关材料阻尼理论,选择波纹钢腹板组合箱梁这一新型钢、混组合桥梁结构,通过波纹钢板和钢筋混凝土的单位体积损耗因子,由能量法推导求得波纹钢腹板组合箱梁的损耗因子公式。结合有限元计算的各个单元的应力得到损耗因子,根据一个振动周期能量耗散相等原理,求得等效阻尼比,并将其与实测结果进行比较。分析结果表明:波纹钢腹板组合箱梁桥材料阻尼值不是一个固定值,它是随着应力水平的提高而增大。在自由振动和车辆荷载激励状态下,波纹钢腹板组合箱梁的等效阻尼比建议取为0.3%。提出的损耗因子公式和等效阻尼比的计算可为波纹钢腹板组合箱梁桥动力分析中阻尼的取值提供参考。
- 李波刘保东李鹏飞王元丰
- 关键词：损耗因子阻尼比
- 基于OpenSees的钢筋混凝土桥墩抗震性能分析被引量：5
- 2011年
- 将弹塑性纤维模型引入基于柔度法的非线性梁柱单元,通过有限元分析软件OpenSees对钢筋混凝土桥墩在低周反复荷载作用下的受力性能进行了模拟.对墩底截面内力、变形和钢筋受拉应变进行了参数分析.结果表明:墩底截面内力和刚度随轴压比和配筋率的增大而增大,截面变形和钢筋受拉应变随轴压比和配筋率的增大而减小,随着延性比的增加,轴压比较大的试件的截面曲率和受拉钢筋应变的增长程度更加显著,钢筋硬化参数对于分析结果有较大影响.
- 李笑然王元丰钟铭吴寒亮
- 关键词：钢筋混凝土桥墩抗震性能纤维模型柔度法
- 基于微分求积法求解非粘滞阻尼系统的时程响应被引量：6
- 2011年
- 研究一种含有指数型非粘滞阻尼线性多自由度振动系统的时程分析问题。该非粘滞阻尼模型假设阻尼力与质点速度的时间历程相关,数学表述为质点速度与核函数的卷积。由于阻尼模型的改变,常用的数值积分方法(如Newmark-β法、Wilson-θ法)不能直接应用于这种非粘滞阻尼系统。基于一种无条件稳定的微分求积方法,给出了这种非粘滞阻尼系统的逐步积分表达式。与其他文献中的方法相比,该方法无需将系统动力方程扩展成状态空间方程,而是直接对非粘滞阻尼系统的动力方程进行数值计算,具有概念简单,适用范围广,计算精度高的优点。数值算例验证了该方法的有效性。
- 潘玉华王元丰
- 关键词：微分求积法
- 基于能量分析的复阻尼模型结构抗震性能被引量：2
- 2011年
- 由于当前动力分析中所使用的阻尼模型无法描述结构内未知的材料非线性能量耗散,基于应力相关复阻尼理论,推导出多自由度复阻尼系统的震动能量方程,研究了复阻尼模型的结构震动响应和材料能量耗散规律,计算了构件和结构的时变材料损耗因子.研究结果表明,在地震总输入能量中,材料阻尼耗能占很大比例,并随时间单调增加,结构的材料阻尼耗能及其变化率、动能、应变能均随着能量输入的增加而增加.通过对损耗因子的计算表明,与传统方法相比,采用时变形式而非常数形式的材料损耗因子能够更精细地体现材料阻尼效应.
- 张辉东王元丰
- 关键词：抗震性能复阻尼材料阻尼损耗因子多自由度系统
- 含复阻尼振动系统的逐步积分法稳定性研究被引量：8
- 2010年
- 逐步积分法对于黏滞阻尼振动系统是条件稳定的,但用于求解复阻尼振动方程时,无一例外地出现不稳定现象。首先,针对复阻尼理论应遵循对偶复化的原则,给出Newmark-β法求解复阻尼振动方程的逐步列式。然后,根据理论推导,探讨Newmark-β法求解黏滞阻尼系统的稳定性条件。最后,通过理论分析和数值试验表明,对于复阻尼振动系统,求解不稳定的原因并非由于数值方法的不稳定,而是源于复阻尼本构方程本身的病态。稳定性条件与结构自振周期、荷载持续时间以及复阻尼常数的大小有关,当荷载持续时间与结构自振周期的比值小于某临界稳定值时,可以得到稳定的数值解。
- 潘玉华王元丰
- 关键词：复阻尼NEWMARK-Β法稳定性
- 钢筋混凝土柱低周疲劳损伤后的阻尼性能试验被引量：7
- 2011年
- 通过试验研究了低周疲劳损伤对钢筋混凝土柱动力特性的影响;采用自由衰减法测试并分析了钢筋混凝土柱的刚度和阻尼随损伤发展的变化趋势;通过回归分析建立了与动刚度损伤相联系的阻尼比试验统计公式;根据损伤柱等效截面静刚度与动刚度之间的统计关系,进一步建立了阻尼比与静刚度损伤的试验统计公式。分析结果表明:钢筋混凝土柱的阻尼比随其刚度的降低而逐渐增大,动刚度损伤和静刚度损伤均能够反映阻尼比的变化趋势。
- 王元丰钟铭潘玉华
- 关键词：桥梁工程钢筋混凝土柱低周疲劳刚度
- 基于裂纹扩展机理的损伤混凝土强度预测方法研究被引量：6
- 2015年
- 为解决含裂纹混凝土强度的预测问题,以断裂力学与细观力学相结合的方法,在混凝土双K断裂准则的基础上,提出了混凝土裂纹演化方程,给出混凝土裂纹特征尺寸随应力变化的表达式,由此得到了含裂纹混凝土材料的损伤本构关系。在此基础上,对含有裂纹的损伤混凝土强度进行了预测,与已有细观试验结果进行对比,表明该方法具有足够的精确度,此后重点讨论了裂纹角度对混凝土强度的影响。此方法可为混凝土结构中损伤混凝土的性能评估奠定一定的基础。
- 钟铭徐骋
- 关键词：混凝土
