王亚
- 作品数：10 被引量：41H指数：4
- 供职机构：北京交通大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 基于某博物馆的新型三维隔振装置作用性能研究被引量：2
- 2018年
- 为了同时隔离水平地震作用及地铁运行导致的竖向振动,以橡胶支座和碟形弹簧相串联的形式设计了一种三维隔振装置.采用ABAQUS数值模拟与验证,确定了不同组合形式装置的水平刚度及竖向刚度取值.同时,基于某博物馆实际工程,建立了装置使用前后博物馆数值模型,并进行地震波和地铁波的时程分析.结果表明:三维隔振装置能同时隔离水平地震和竖向振动;装置刚度的计算结果与试验值相吻合;地震作用下,采用三维隔振装置的结构基底剪力降低了45%～80%,加速度峰值降低了66%～80%,减震效果明显;楼层加速度响应及Z振级值可以通过合理设置竖向刚度值来降低,综合考虑隔振效果及装置竖向变形,建议该博物馆三维隔振装置的竖向刚度取值为20 kN/mm.
- 杨维国王亚安鹏葛家琪王萌刘佩
- 关键词：橡胶支座碟形弹簧减震效果竖向刚度
- 博物馆文物微振疲劳试验与分析研究被引量：9
- 2015年
- 地铁诱发振动对博物馆文物的影响属微振动疲劳损伤,为保证文物安全,开展地铁振动对馆藏文物影响的试验研究与数值分析。进行文物材料静力试验、疲劳试验和相应有限元计算分析,深入分析文物材料的力学性能变化规律、静力及动力效应。研究结果表明：文物材料静力强度介于5~28 MPa;疲劳试验频率设定于10~20 Hz,在交变荷载峰值为自身静力强度30%的换算荷载作用下,文物材料能够经受100万次疲劳振动不发生破坏;环境振动速度幅值为1 mm/s时,在1~80 Hz频率范围内,文物模型最大动应力值远小于其疲劳强度,不会发生微振动损伤;频率一定时,速度幅值与文物模型最大动应力值呈线性增加关系,故可以通过限制振动速度幅值来控制文物动应力值,保证博物馆文物的安全。
- 马伯涛王毅杨维国葛家琪王亚王萌
- 关键词：馆藏文物交通振动
- 基于振动测试的博物馆储藏柜动力特性分析与数值模拟被引量：2
- 2018年
- 地震作用下,储藏柜的加速度、速度响应及后续的防震研究均与其动力特性相关.为了得到博物馆储藏柜在不同工况下的动力特性,利用振动信号采集系统进行环境振动测试,并通过模态识别理论进行识别,分析层数、荷载参数对储藏柜动力特性的影响.建立不同层数的储藏柜有限元模型,并基于优化理论和实测结果对模型进行修正.结果表明：6层储藏柜初始状态的前两阶自振频率为13.70Hz,17.90Hz;拆解过程使储藏柜的连接变弱,自振频率降低8.8%;随着层数的增加前两阶自振频率基本呈先增加后减小的趋势.随着荷载的增加,自振频率基本呈增加的趋势,基频最大增幅在7%左右;储藏柜动力特性的变化是连接刚度与荷载大小的综合体现;修正后各个模型的动力特性与实测动力特性有较好的一致性.
- 杨维国王亚王亚刘佩
- 关键词：动力特性
- 两种新型滑板型文物隔震支座设计及性能研究被引量：6
- 2018年
- 为了确保博物馆内文物的防震安全,首先,提出了两种新型滑板型文物隔震支座,分别为固定刚度支座和变刚度支座。其次,建立了对应的"支座–展柜"系统有限元模型。同时,建立并提取某博物馆有限元模型不同工况下的楼层波,进行"支座–展柜"模型的时程分析,研究两种文物隔震支座的隔震效果、适用性,并完成支座设计。结果表明:滑板型文物隔震支座可同时实现X、Y两方向的隔震,同时,变刚度支座还可实现文物在不同强度地震作用下的隔震目的;固定刚度支座和变刚度支座在隔震楼层波下的平均隔震效果约为60%、80%,非隔震楼层波下的平均隔震效果约为90%、95%;变刚度支座的隔震效果优于固定刚度支座。最后,得到了两种新型滑板型文物隔震支座的设计方法,该设计方法可为后续工程应用提供必要的指导依据。
- 王亚杨维国聂焱森王萌刘佩
- 关键词：变刚度隔震效果
- 叠层橡胶支座竖向刚度退化对隔震结构的影响被引量：3
- 2019年
- 隔震结构在地震作用下,叠层橡胶支座竖向刚度随剪切变形增加而不断退化,对整体隔震结构产生的影响尚不明确.为此,通过ABAQUS建立不同层数、层高、柱距的隔震框架结构,支座本构采用修正的双弹簧模型结果.通过ABAQUS用户单元子程序UEL,采用FORTRAN语言编写了能够考虑支座竖向刚度退化的支座单元程序;输入实际罕遇地震波,对结构进行弹塑性动力时程分析,研究支座竖向刚度退化对结构地震响应的影响.结果表明:支座竖向刚度退化对结构柱底剪力、轴力、弯矩及梁弯矩有一定影响,地震响应放大系数结果为1.1～1.3;支座竖向刚度退化对支座剪切变形及上部结构层间位移影响较小.研究结果可为今后进行罕遇地震作用下隔震结构的计算分析提供重要依据.
- 杨维国王亚孙新阳王萌刘佩
- 关键词：叠层橡胶支座时程分析
- 索托节点的数值模拟方法研究被引量：1
- 2016年
- 为了更加准确地模拟索托结构中的索托节点,本文利用ANSYS软件进行整体桁架的模拟并进行相关的有限元分析,提出一种新的索托节点数值模拟方法,即不变刚度短梁法,并与其他3种数值模拟方法(自由度耦合方法、自由度耦合加变刚度弹簧单元方法、点-点接触方法)进行分析对比。结果表明:4种方法对桁架结构挠度和构件内力引起的差别并不明显,结果基本吻合,内力走势一致。由于自由度耦合加变刚度弹簧单元方法已得到验证,故说明本文提出的不变刚度短梁法是合理可行的;自由度耦合加变刚度弹簧单元方法和不变刚度短梁法能更好地模拟索托节点处的摩擦力行为,而且这两种方法理论明确且计算简单方便,是相对较好的索托节点数值模拟方法。
- 杨维国王萌王亚阮志勇
- 关键词：数值模拟变刚度弹簧摩擦力
- 地震作用下某大型隔震博物馆楼层波及楼层反应谱研究被引量：4
- 2019年
- 为了得到隔震博物馆类框架结构准确的楼层响应及楼层反应谱,以国内某实际隔震博物馆为基础,建立结构有限元模型并利用环境振动测试进行模态验证。选择7条地震波调幅进行时程分析,通过时程曲线频谱、加速度峰值两参数分析楼层波与地震波的差异。在此基础上,通过MATLAB程序计算楼层加速度反应谱,拟合用于展陈设计的标准化设计反应谱。研究结果表明:有限元模型动力特性与实测结果吻合较好;在地震作用下,1～3层展厅处的加速度峰值较其它层低,楼层波频谱的频率范围主要为低频段,楼层波卓越频率为结构自振频率。楼层波与地震波差异较大;楼层加速度反应谱是地震波与结构共同作用的结果;得到了展厅处加速度标准化设计谱曲线及数学表达,提出展陈及文物的防震设计方法。
- 王亚杨维国王萌刘佩葛家琪马伯涛
- 关键词：隔震振动测试
- 博物馆结构隔震前后楼层反应谱及设计谱被引量：3
- 2018年
- 为得到博物馆隔震前后的楼层反应谱及设计谱以进行附属结构的防震设计,首先建立了非隔震、隔震两种博物馆结构有限元模型,并通过环境振动测试验证模型的准确性.然后选取了7条罕遇地震波进行时程分析,通过加速度峰值、频谱两参数进行隔震前后的楼层波及其与地震波的差异分析.进而将楼层波作为输入,通过MATLAB程序计算非隔震、隔震结构对应的楼层加速度反应谱,并根据地震抗震设计谱理论拟合用于附属结构设计的楼层设计谱.研究结果表明:有限元模型的动力特性与振动实测结果吻合较好;隔震后楼层加速度峰值较非隔震峰值降低约75%,楼层波卓越频率均与两种结构对应的自振频率相吻合,结构起主控作用;楼层反应谱是地震波与主结构共同作用的结果,反映二者的特性;最后得到了加速度标准化设计谱曲线及数学表达,隔震前、后设计谱划分区段不同,非隔震楼层设计谱有1个平台段,隔震楼层设计谱有2个平台段,设计谱研究成果可用于不同结构内部展陈等附属结构的防震设计.
- 王亚杨维国王萌刘佩
- 关键词：隔震频谱
- 剪切变形下橡胶支座压缩刚度比分析研究被引量：14
- 2017年
- 为了研究不同截面形状橡胶支座在剪切变形下的压缩刚度,该文分别基于双弹簧模型与有效面积模型推导了四种截面形状(环形、圆形、方形及矩形)支座的压缩刚度比公式,然后采用ABAQUS建立七个支座有限元模型,结合已有的支座压缩及剪切试验,验证所建立的有限元模型能够准确模拟橡胶支座的实际受力情况,在此基础上,结合理论模型对比分析了不同支座的压缩性能。分析结果表明:压缩及剪切试验中,支座刚度计算值与试验值相差均在5%以内;支座压缩刚度比只与剪切变形与截面惯性半径比值有关,与截面形状及截面尺寸大小无关;该文建立的模型及拟合刚度比公式能够有效模拟橡胶支座在不同剪切变形下的压缩刚度变化情况。
- 孙新阳杨维国王萌王亚谢桥漾安鹏
- 关键词：橡胶支座剪切变形有限元分析
- 索穹顶结构索夹节点处环索索丝应力分布规律
- 2020年
- 以实际工程为背景,通过结构精细化建模,在索穹顶结构中建立多根环索,研究索穹顶结构的静力性能及环索内力分布规律。对使用荷载状态下的环索,提出系统的建模方法,进行环索弯曲工况的数值模拟分析,得到环索控制截面索丝应力的不均匀分布规律。同时考虑初始应力比、弯曲角度以及索丝不同层数等因素,对弯曲工况下的环索进行参数化分析,研究环索应力不均匀分布的规律。研究结果表明:在使用荷载状态下,环索内力从内到外均匀增加;弯曲工况下索丝应力不均匀分布现象相对于直拉工况更加显著,故弯曲工况下应将环索初应力放大1.7~2倍;环索截面不均匀程度随索力增加而减弱,随索丝层数增加而增强,环索应力不均匀性随弯曲角度增加而增加。
- 杨维国王亚王鑫王萌刘佩
- 关键词：索穹顶结构建模方法
