一、弹性模量与结构频率相关的动力模型相似律（论文文献综述）
柳英洲,施伟,王文华,李昕,王滨[1]（2021）在《海上风机动冰力模型试验相似律研究》文中研究指明相似律在模型试验中发挥着非常重要的作用,虽然目前静冰力模型试验的研究比较全面,但还没有一个完整适用的动冰力相似律作为动冰力模型试验基础。本文针对冰激结构振动中动冰力模型试验相似律,基于弹性相似与柯西（Cauchy）相似的联合相似准则,提出了两种动冰力相似律。建立并改进了能够反映冰与结构水平相互作用的相互作用系数。以NREL5MW单桩海上风机为例,通过是否考虑截面弯曲刚度相似分别给出了两种海上风机在海冰作用下原型与模型的相似关系。利用ANSYS/LS-DYNA有限元方法对原型和模型风机进行数值模拟并开展海冰作用下结构的动力响应分析。根据计算结果,基于不同冰厚的冰-海上风机相互作用分别对提出的两种动冰力相似律进行验证,并对两种相似律进行对比。结果表明,后者考虑了弯曲刚度相似虽然可以优化管壁厚度比尺,为模型加工提供方便,然而模拟精度不如前者。研究成果可为寒冷海域冰力模型试验的研究提供理论参考。
陈瑞[2]（2021）在《大型航空航天结构缩比相似模型设计方法研究》文中研究说明随着人类科技的进步以及科研和商业需求的演变,大型航空航天结构的研发成为了航空航天领域极为重要的一部分。较大的外形尺寸为这些结构的动力学特性相关测试试验带来了极大的挑战,通过全尺寸试验来获得结构的动力学特性会受到试验成本和试验环境的制约。因此依据原始结构,建立满足一定动力学相似关系的缩比模型替代原始结构开展模型试验是现阶段能够采用的一种具备可操作性与可实现性的有效方法。而且在某些模型设计中,出于不同的设计需求,除了满足动力学相似还需满足结构相似。本文以某大型运载火箭的动力学相似缩比模型设计及地面试验、某大型客机机翼的气动弹性缩比相似模型设计两个案例为基础开展了大型航空航天结构缩比相似模型设计方法研究,形成了同时满足动力学相似与结构相似的缩比相似模型设计方法。首先,本文介绍了相似理论在缩比模型设计中的应用,推导了火箭动力学缩比相似律和气动弹性缩比相似律。然后,详细介绍了两个缩比模型设计算例。提出了一种参数化建模方法,形成了基于数值仿真的缩比模型设计过程和基于建模仿真的模型制造过程;完成了某大型运载火箭动力学相似缩比模型设计制造及地面振动试验,试验模型的固有频率与数值模型的预测结果一致性较好,验证了本文的大型航空航天结构缩比相似模型设计方法可以有效地呈现原始结构的动力学特性,可用于大型航空航天结构后续复杂的结构动力学等相关问题研究;完成了某大型客机机翼气动弹性缩比相似模型理论设计,采用本文设计方法所得的低速风洞颤振缩比模型理论设计,在无发动机、有发动机两种状态下都可以有效地体现基准模型的动力学特性,并且成功地模拟了发动机颤振与翼面颤振两阶主要的颤振。最后,总结提炼了大型航空航天结构缩比相似模型设计方法,包括:确定设计基准与基本比例尺—建立参数化简化模型—进行缩比模型理论设计—开展工艺验证—基于建模仿真的模型制造过程—缩比模型试验系统设计与搭建—地面振动试验（GVT）与风洞试验。通过采用该方法能够使设计所得的缩比模型同时满足动力学相似和结构相似,并使模型设计过程具备较强的可操作性与较高的工作效率。本文有效解决了两类传统全尺寸结构动力学试验无法实施的大型航空航天结构的动力学缩比等效研究设计问题,为此类结构的结构动力学问题提供了一种新思路和新方法。
马烁,袁行飞,杨柳[3]（2021）在《预应力索杆结构模型相似理论及其验证》文中指出缩尺模型试验可用于评估大型预应力索杆结构的静动力性能,而按照相似理论设计的缩尺模型、施加外荷载和边界条件等均对静动力试验结果的准确性至关重要。为此,对需要考虑几何大变形的预应力索杆结构的静力、动力相似理论进行研究。采用方程分析法建立了索杆结构的静力非线性相似准则,进一步研究了自振频率与振动模态的相似性关系。采用量纲分析法建立了索杆结构时程分析相似性条件,并结合算例进行了验证。结果表明:当杆件长度、截面积、内力、外力以及材料弹性模量等存在相似性,且外力、轴向刚度、内力相似比相同时,缩尺模型与实际结构的静力非线性变形具备相似性;材料弹性模量、质量密度、杆件长度、截面积、内力存在相似性,且内力与轴向刚度相似比相同时,缩尺模型与实际结构的振型相同、频率满足相似性;要达到索杆结构的时程分析相似性,需考虑时间、杆件长度、截面积、外力、内力、材料弹性模量以及边界条件的相似性。
刘伟[4]（2020）在《砖石结构古塔无损性能增强模拟试验及分析》文中进行了进一步梳理砖石古塔是一种历史宗教建筑,也是我国古代“高层建筑”的典范。它为世人展现了古代建筑艺术、材料技术、营造能力等古匠人建造技艺,同时也反映了相应建造年代社会历史、宗教文化、经济水平等历史信息。砖石古塔作为我国古建筑历史代表,载誉了中国五千年文明史,但由于其建造年代较长,砖石结构古塔受自然侵蚀及灾害、人为损伤较为严重,结构本体抵抗灾害能力降幅较大,对砖石结构古塔本体亟需进行保护。但是,对于砖石结构古塔本体评估方法、保护理论、保护技术等方面的研究较少且不尽完善,在砖石结构古塔本体评估、保护方面还需进行更为深入的研究。本文基于对古灰浆和性能增强材料的相关试验研究,以小雁塔为研究对象,研究了砖石古塔无损性能增强技术,主要工作如下:（1）参照历史文献材料和制作工艺,选取古糯米灰浆、古麻刀灰浆和古混合灰浆为基材,改性环氧树脂、甲基丙烯酸甲脂和甲基硅酸钠为性能增强材料,通过相似性模拟分析与正交试验设计,模拟制作了24组共108块古糯米灰浆、古麻刀灰浆、古混合灰浆的立方体试块和棱柱体试块,其中基材立方体试块各3块（共9块）、棱柱体试块各6块（共18块）,将各基材试块分别浸入改性环氧树脂、甲基丙烯酸甲脂或甲基硅酸钠性能增强材料的立方体试块各3块（共27块）、棱柱体试块各6块（共54块）,并进行了相应的力学性能试验和分析。结果表明,3种基材古灰浆的立方体抗压强度、棱柱体峰值应力均较低,浸入改性环氧树脂、甲基丙烯酸甲脂和甲基硅酸钠性能增强材料后,性能增强古灰浆立方体抗压强度和棱柱体峰值应力、峰值应变、极限应变、弹性模量等均有明显改善,其中立方体抗压强度提高了约18.8-60.0%,棱柱体峰值应力提高了约17.5-40.7%,并且浸入改性环氧树脂和甲基丙烯酸甲脂提高的较为明显。（2）基于对古灰浆和性能修复古灰浆的试验和分析,选取古青砖和古糯米灰浆为基材,制作了9组共54件模拟古砌体轴心受压试件和9组共81件受剪试件。选用改性环氧树脂和甲基丙烯酸甲脂为性能增强材料,在已制作好的试件中取6组共36件古砌体轴心受压试件和6组共54件古砌体受剪试件,采用“浸渗法”对基材试件进行无损性能增强,并进行了相应的对比性能试验,研究了采用“浸渗法”浸入性能增强材料对古砌体基材无损性能增强的可行性。结果表明,上述2种性能增强材料均可明显提高古砌体基材的受压强度和受剪强度,提高值约为6.0-40.5%,同时拟合了古砌体基材、浸入改性环氧树脂或甲基丙烯酸甲脂砌体的应力-应变曲线,建立了相应的本构模型。此外,试验后对“浸渗法”无损修复砌体试件灰浆检查表明,无损修复性能增强材料可以充分浸入已固结的古灰浆中,浸入效果良好。（3）采用古青砖和古糯米灰浆为基材,改性环氧树脂和甲基丙烯酸甲脂为性能增强材料,模拟制作了8片厚度分别为240mm、370mm、490mm的古砌体墙体试件,其中对3片不同厚度（240mm、370mm、490mm）的墙体浸入改性环氧树脂,对2片不同厚度的墙体（240mm、490mm）浸入甲基丙烯酸甲脂,进行了古砌体墙体试件和性能增强墙体试件的低周反复拟静力试验,研究了古砌体墙体和性能增强古砌体墙体在地震作用下的破坏机理,分析了试件的开裂荷载、破坏荷载、恢复力特性和耗能性能,建立了相应的恢复力模型,确定了试件的等效阻尼比。结果表明:对于3种不同厚度的墙体试件,性能增强墙体试件比古砌体墙体试件的开裂荷载、破坏荷载、耗能能力等均有不同程度的提高,变形能力得到了比较明显的改善,抗侧移刚度也有一定程度的提高,说明浸入改性环氧树脂或甲基丙烯酸甲脂能够明显提高古砌体墙体的抗震性能,可用于砖石结构古塔的无损性能增强和抗震保护。此外,试验结果还表明,浸入改性环氧树脂增强墙体试件性能优于甲基丙烯酸甲酯。（4）综合考虑小雁塔的文物价值和保护意义,详细查阅了小雁塔的历史修缮档案,现场全面分析了小雁塔本体结构现状,对小雁塔本体结构砌筑材料强度、本体结构修复历史、本体结构现有损伤情况进行了相应的调查研究。现场对小雁塔结构进行了动力特性测试,对其结构动力特性及动力灾变特点进行了分析。建立了小雁塔本体结构有限单元分析模型,分析了本体结构动力特性及模拟地震加速度作用下的整体结构动力响应。综合现场测试及有限元分析结果,采用极限承载力、位移综合法对小雁塔本体结构现状的抗震性能进行了评估。（5）根据相似形理论对小雁塔本体进行了模型结构设计,制作了几何相似比为1/10的模型结构,采用“浸渗法”对模型结构浸入改性环氧树脂并进行局部结构修复,对基材模型和无损性能增强模型进行了26种工况下模拟地震振动台试验,对地震作用下基材模型和无损性能增强模型的塔体加速度、位移等动力响应参数进行了研究,探讨了小雁塔结构模型在地震作用下动力响应的特点以及变化规律。模拟试验结果表明,性能增强模型结构与原模型结构相比,在相应地震工况作用下,塔身高度方向结构动力位移响应均有不同程度的减小,位移响应降低较大位置位于塔身中部、顶部,平均位移响应可达约20%。同样工况和8度大震下,性能增强模型结构几乎无裂缝,而原模型结构在8度小震时已经开裂。（6）以小雁塔原型结构资料为基础,采用ANSYS有限元软件,对小雁塔本体结构建立有限单元分析模型,对模型结构在多工况作用下进行了有限元计算。分析了基材结构和采用“浸渗法”分别浸入改性环氧树脂、甲基丙烯酸甲脂材料性能增强小雁塔结构在8度大震下的抗震性能,讨论了小雁塔原型结构的无损性能增强效果。结果表明,浸入改性环氧树脂对小雁塔原型结构性能增强幅度较大,在8度大震下位移响应降低可达30%左右,同时结构各层层间位移角也相应减小,降低了地震作用下小雁塔塔身出现严重损坏或倒塌的可能性。综合以上研究内容及结果,本论文基于小雁塔本体结构地震动灾变保护提出了一种新的思路、方法,同时也是对砖石结构古塔无损性能增强保护的一种通用方法,具有一定的工程应用实践远景。
吴堃[5]（2019）在《地震作用下水-桥墩相互作用机理及水下振动台试验协调相似律研究》文中认为跨海、跨江桥梁和西部库区高墩深水桥梁的墩体位于深水中,地震作用下水与桥墩之间产生动力相互作用,其机理十分复杂,对桥梁的地震响应有显着影响。历史震害表明,某些高烈度区深水桥梁结构虽按照相关抗震设计规范设计,但在地震作用下仍发生了严重破坏。因此,为了保证深水桥梁结构的地震安全性,需完善其抗震设计理论。本文以深水桥墩为研究对象,系统开展了地震作用下水—桥墩相互作用机理及水下振动台试验协调相似律研究。主要创新工作和研究成果如下:（1）开展了水—桥墩相互作用机理振动台试验研究。通过水—桥墩相互作用振动台试验,研究了桥墩动水附加质量随激励频率、激励幅值、水深、截面直径和截面形状的变化规律,揭示了地震作用下水—桥墩相互作用机理。结果表明,动水附加质量随激励频率的增大先减小后增大,变化幅度均大于20.0%,该规律与传统Morison方程描述的规律不一致;动水附加质量随激励幅值变化幅度小于10.0%,可以忽略,该规律与传统Morison方程描述的规律一致;动水附加质量随水深增大而增大,且附加质量增大的幅度明显大于水深增加的幅度,即附加质量与水深不成正比关系,该规律与传统Morison方程描述的规律不一致;对于圆形桥墩,动水附加质量随截面直径增大而增大,附加质量增加的幅度明显小于截面直径二次方增加的幅度,即附加质量与截面直径二次方不成正比关系,该规律与传统Morison方程描述的规律不一致;对于矩形桥墩,动水附加质量随截面高度、迎水面宽度增大而增大,且增大的幅度与激励频率有关,频率越大,动水附加质量增加得越多,相较于截面高度对附加质量的影响,迎水面宽度对附加质量的影响更大。（2）提出并验证了用以计算地震作用下桥墩的动水附加质量修正Morison方程。根据地震作用下水体粘滞阻尼产生的动水压力对结构响应影响较小的特点,提出了修正Morison方程,并采用最小二乘法对水—桥墩相互作用振动台试验数据进行拟合,得到了方程中修正惯性力系数和转换系数的计算公式;通过不同尺寸试件在不同工况下的水下振动台试验,验证了修正Morison方程的正确性。结果表明,修正惯性力系数、转换系数的计算结果与试验结果吻合较好,最大误差为9.9%;圆形、方形桥墩修正惯性力系数随水深增大而增大,随迎水面宽度增大而减小,随激励频率的增大先减小后增大,圆形桥墩修正惯性力系数取值范围为0.064～0.374,方形桥墩修正惯性力系数取值范围为0.186～0.447;截面宽高比小于1的矩形桥墩,其转换系数随水深变化较小,随宽高比增大而减小,随激励频率的增大先增大后减小,转换系数取值范围为1.021～1.871;截面宽高比大于1的矩形桥墩,其转换系数随水深、截面宽高比增大而增大,随激励频率的增大先增大后减小,转换系数取值范围为2.237～15.315;基于修正Morison方程的计算结果与水下振动台试验结果吻合较好,能够用于地震作用下桥墩动水附加质量的计算。（3）提出了用于水下振动台试验模型设计的协调相似律。针对人工质量模型无法模拟水下动力试验问题,考虑流固耦合作用,提出了用于水下振动台试验模型设计的协调相似律,并给出了地震、波浪和地震—波浪联合作用下模型的设计步骤;利用ADINA软件建立不同参数的桥墩有限元模型,研究了其在地震、波浪和地震—波浪联合作用下的响应。结果表明,不同工况下,根据协调相似律设计的协调模型能够很好地预测桥墩原型的动水压力、位移、剪力和弯矩等动力响应,误差均小于5.0%,而根据人工质量模型设计的常规模型的误差较大,最大误差达80.0%;所提出的协调相似律能够用于水下振动台试验的模型设计。（4）开展了地震、波浪作用下水—桥墩相互作用水下振动台试验研究。通过3个不同试件在地震、波浪和地震—波浪联合作用下水下振动台试验研究,验证了所提出的修正Morison方程和协调相似律的正确性。结果表明,基于修正Morison方程的桥墩动水附加质量计算结果与试验结果吻合较好,最大误差为9.8%,再一次验证了所提出的修正Morison方程可以用于计算地震作用下桥墩动水附加质量;水体的存在降低桥墩的自振频率,且降低的幅度随水深的增加而增大,与无水时相比,0.65 m水深时一阶自振频率下降18.2%,二阶自振频率下降25.2%;不同工况下,协调模型最大误差在10.0%左右,常规模型的最大误差达50.0%,协调模型对原型动力响应预测的精度明显优于常规模型的预测精度,进一步验证了协调相似律可以用于水下振动台试验的模型设计。
胡晨曦[6]（2019）在《单层网壳结构非线性冲击响应研究》文中研究说明网壳结构是一种新型的空间杆系结构。与传统的梁柱结构和网架结构相比,网壳结构的构件受力更加合理,对材料力学性能的利用更加充分,因此常被用于建造大跨度屋面。网壳结构在静荷载、风、地震等作用下的响应已有一些理论研究成果,为网壳的工程应用奠定了一定的基础。然而随着恐怖袭击、飞行器坠落、爆炸等突发事件发生的概率增加,网壳结构在冲击作用下的安全性研究相继开展。本文综合考虑几何非线性和材料非线性、冲击接触以及边界条件等因素,对单层网壳结构在物块碰撞作用下的冲击响应进行研究。在总结已有文献中网壳结构冲击响应特点的基础上,重点研究网壳结构在集中冲击作用下的位移响应、内力响应以及耗能过程,进行了结构冲击响应模型的单变量参数分析。通过假定结构的最终位移场,利用能量守恒原理建立结构最终变形与冲击能量的对应关系,进而提出计算网壳结构最终位移响应的拟壳法和直接计算方法。采用全局灵敏度分析计算得到相关参数对结构冲击响应的重要性系数,并且对比分析得到不同跨度网壳结构的重要性系数。通过量纲分析方法和部分相似方法,推导出单层网壳结构冲击响应模型的相似律,根据相似率方程,同时修正缩尺试验模型的冲击条件以及杆件质量,得到缩尺试验模型与结构原型冲击响应所满足的相似关系。本文的主要创新点为:1)提出可用于计算单层网壳在集中冲击下最终位移响应的拟壳法和直接法。其中拟壳法给出的冲击响应方程清晰地描述了相关参数对结构最终位移响应的影响方式,各影响参数的物理意义更加明确。而直接法则能够区分不同类型杆件在冲击响应过程中所吸收的能量。这两种方法简单实用、互为补充,可用于网壳结构抗冲击的初步设计阶段;2)将全局灵敏度分析方法引入单层网壳冲击响应计算,确定了相关物理几何参数对结构冲击响应的重要性系数,使参数分析结果更加准确和全面;3)提出一种新的对于缩尺试验模型的修正技术,使得相同材料缩尺模型及不同材料缩尺模型的试验结果能够较为准确地反映结构原型的冲击响应结果,为缩尺试验提供理论指导。
孟迪[7]（2019）在《高填方边坡地震响应的超重力振动台物理模拟》文中提出随着西部大开发战略的实施,高填方边坡工程的建设迅速发展,地震作为人类面临的主要自然灾害之一,给高填方边坡工程带来了巨大的影响和危害。诸多高填方边坡具有填方高、夹有软弱土层、场区地震烈度大的特点,高填方边坡的地震响应和灾变规律是工程建设面临的主要问题之一。目前高填方边坡的建设缺乏明确的技术规范指导,面临诸多挑战。超重力振动台物理模拟是研究土工构筑物地震灾变的重要手段,但现有设备模拟高填方边坡动力响应时受容量限制,不足以恢复工程原型自重应力场,在这种情况下,提出高填方边坡地震响应的超重力振动台物理模拟方法,揭示高填方边坡的灾变规律具有重要的科学意义。本文提出了基于频响函数簇的超重力振动台控制技术,为精准开展离心模拟试验奠定基础;基于广义相似律,发展了超重力振动台不等应力相似律,为全断面等应变模拟高填方边坡地震响应提供了理论依据;开展了水平场地和边坡的超重力振动台试验,验证了超重力振动台不等应力相似律的适用性;针对甘孜机场工程实例,应用超重力振动台不等应力相似律开展试验,揭示含软弱夹层的甘孜机场高填方边坡地震响应特点及灾变规律。本文所做的主要工作和研究成果如下:1.根据ZJU-400超重力振动台的设计和工作原理,建立了超重力振动台的力学模型和数值模型,研究振幅、模型质量、刚度和阻尼比对超重力振动台频响函数影响,其中振幅为主要因素,当输出比大于20%时,频响函数幅值随振幅增加而降低,依此建立了 ZJU-400超重力振动台频响函数簇模型,并提出了一种基于频响函数簇的前馈振动控制方法,通过预先调制输入波形实现一次精准施振,使台面输出幅值与目标加速度近似一致。应用该方法进行正弦波和随机波振动控制,可在一次施振中达到较高的控制精度,具有不损伤模型的显着优势。2.总结了传统相似律（等应力等应变相似律）和广义相似律（不等应力不等应变相似律）的适用范围和局限性。根据相似定理,结合Hardin公式和岩土材料模量随剪应变的衰减关系,推导了超重力振动台不等应力相似律,当试验设备无法恢复原型应力条件时,全面考虑材料的应力相关性,通过调节振动输入使模型试验揭示的应变与原型一致,使大型岩土工程超重力物理模拟所揭示的地震响应更接近实际工程原型行为。3.在超重力振动台精准控制的基础上,采用“模型的模拟（modeling of models）”技术,验证了超重力振动台不等应力相似律在水平干砂场地等应变模拟的可行性。在较低的离心加速度下推导出的原型剪切应变,比高离心加速度下推出的原型剪切应变稍大。虑模量衰减相似系数时,不同应力条件下揭示原型的应力应变曲线的具有更好的一致性。相同的剪应变幅值下,应力水平越高,模型的模量衰减曲线越接近于原型,模量衰减关系的应力相关性的影响越小。4.采用“模型的模拟”技术,在不同离心加速度下模拟高填方边坡动力响应,所得原型响应具有较高的一致性,验证了超重力振动台不等应力相似律模拟二维边坡动力响应的可行性。由于含软弱夹层的高填方边坡在深度方向上土层刚度和强度的差异,加速度放大系数在粉质粘土夹层处有所减弱,位移放大系数在粉质粘土夹层处有所减弱。含软弱夹层的高填方边坡具有多种振动模态,在地震波作用下,反应谱比在不同频率附近具有多峰放大的特点,高填方边坡因填方高度大而具有较低的基频。5.将高填方边坡地震响应规律的超重力振动台物理模拟技术应用于工程实例,揭示甘孜机场高填方边坡在设计工况下（坡脚反压、低水位）的地震响应特点。振幅越大,加速度放大系数在粉质粘土层减小的越为剧烈,位移放大系数在粉质粘土层放大的越为显着,大振下地表位移放大系数较大,甚至发生非对称的剪胀。建立密实度和地震累积强度关系以及Gmax和地震累积强度关系,预测某一强度的地震下填方体的密实度、沉降和刚度变化。进一步分析了水位升高、降雨、以及卸载反压等一系列不利工况下,高填方动力响应的变化,水位升高,下层土体滤波作用增强,填方体内部的水平加速度和位移均有所减小。降雨增加了填方体的密度和刚度,填方体内部水平加速度增大,残余位移减小。卸载反压后,边坡具有更为自由的运动边界,加速度和瞬态水平位移有所增大,瞬态竖向位移减小,残余变形并未出现增大的趋势,需要进一步加强监测。本文通过计算分析和试验验证,提出了基于频响函数簇的超重力振动台控制技术,为超重力动力模拟提供基础;通过公式推导和试验验证,提出了超重力振动台不等应力相似律,为全断面模拟高填方边坡的地震响应规律提供依据,为研究大型岩土工程的地震响应和抗震设计提供了手段。
杜玉涛[8]（2019）在《拱坝库水压力效应的动力模型试验研究》文中研究表明我国是世界上水电能源储量最高的国家之一,在我国西南地区建设了一批高拱坝,西南地区是地震高发区,地震作用下坝体一旦发生破坏,将会造成巨大的损失。通过动力模型试验的方法来研究坝体的地震响应,进行坝体抗震安全评价具有重要意义。现阶段,受到振动台工作能力和动力模型试验材料等限制,导致动力模型试验较难开展,尤其是坝体—库水相互作用的动力模型试验。在进行缩尺较大的坝体动力模型试验时,为满足相似比尺的要求,就需要一种高密度、低弹模的模型试验材料。高密度能为坝体提供足够的惯性力,低弹模使坝体的变形更容易检测且保证坝体在一定的加速度下出现破坏。当模型材料的密度高于原型材料时,就需要选择一种密度大于水的液体来进行试验,在现实条件下符合这种相似条件要求的液体几乎是不存在的。为了解决坝体—库水相互作用的动力模型中固液密度不一致的问题,进行了以下内容的研究:基于动力模型试验相似关系选择仿真混凝土作为坝体模型试验材料,研究了仿真混凝土的材料性质,其与普通混凝土材料具有较高的相似性,是一种合适的动力模型试验材料。用自然水进行坝体—库水相互作用的动力模型试验,实测了坝体的地震响应。虽不能满足固液密度比尺的要求,但能正确反映坝面动水压力分布规律和损伤破坏的位置。在研究坝体损伤破坏情况时,以坝体出现裂缝的临界阶段拱冠梁处的动水压力分布为依据,对韦斯特伽德公式进行了折减。为了解决固液密度比尺不一致的问题,本文提出了一种“弹簧—附加质量”模拟系统,通过弹簧为坝体提供精确可调的静水压力,弹簧和附加质量共同作用为坝体提供合适的动水压力。该模拟系统能够为坝体提供满足不同密度比尺要求的水压力值,可调节性强。采用该模拟系统进行了多组结构动力模型试验,与自然水满库试验相比,认为采用该模拟系统能够正确反映坝体的结构振动特性和损伤破坏情况。为了验证韦斯特伽德公式的折减系数,基于无质量地基模型,建立了折减附加质量模型,并与有限元—无限元模型和无质量地基模型的地震响应进行对比。结果表明有限元—无限元模型能真实地反映坝体的地震响应,而无质量地基模型夸大了坝体的地震响应。当采用无质量地基模型来研究坝体损伤破坏时,可以采用本文提出的韦斯特伽德公式的折减系数进行简化计算,提高计算效率。
乐斌[9]（2019）在《考虑横缝及库水压力模拟系统的拱坝振动台模型试验研究》文中研究指明随着我国经济技术的迅速发展,各行业对于能源消耗和需求量越来越大。水利发电是可再生的清洁能源,其越来越受到关注。拱坝作为利国利民的大型基础设施,坝体抗震安全是许多专家学者重点关注的问题。地震作用下横缝开合非线性及坝体和库水之间相互作用是影响坝体动力特性的重要因素,研究横缝和坝水作用对于进一步评价坝体抗震安全性能具有重要意义。横缝在强震作用下存在开合现象,拱坝结构线弹性的基本假定和实际情况就不能符合,进而认为其地震反应是一个复杂的三维边界接触非线性动力问题。在横缝的数值模拟方面,其模型建立存在一些理想假定,假定不恰当将导致计算结果准确性得不到保障。此时,模型试验作为水工结构中另一种常用的分析手段,在此类问题的处理当中往往能起到至关重要的作用。本文首先进行了分缝拱坝和整体拱坝的空库动力模型试验,结果表明横缝对坝体振动特性及地震动响应存在影响,在拱坝抗震安全稳定性的研究中,不能忽略横缝作用。由于振动台条件限制,模型几何比尺可选择范围较小,原型比模型尺寸通常在几十甚至几百。因此,要求模型材料具有较低的弹性模量和较高的密度使得坝体具有足够大的惯性力从而在合适的加速度下产生破坏。试验采用仿真混凝土作为模型材料,通过调节配合比使得材料具有低弹性模量和高密度等力学性能。根据动力模型试验相似理论,拱坝材料密度比尺等于库水密度比尺,模型试验中通常采用的自然水密度值不足,提供的静、动水压力偏低。针对试验中难以找到满足密度比尺的液体作为试验库水的问题,本文提出了以弹簧—附加质量的模拟系统来代替库水作用的解决方法。通过实测坝前动水压力分布曲线及多组预试验调节附加质量值,以压缩弹簧代替静水压力、附加质量提供的惯性力代替动水压力,逐步设计出一套模拟精度良好、可重复进行试验的库水压力模拟系统装置,在此基础上,进行拱坝振动台动力模型试验研究。在课题组的两年专硕学习研究中,以某拱坝为研究对象,分析四种工况:分缝空库、整体空库、坝体—库水相互作用和坝体—库水模拟系统试验的坝体响应及裂缝破坏情况。结果表明:横缝对坝体地震动响应和拱梁之间破坏失效模式存在影响;模拟系统有较高的控制精度,可以将静、动水压力施加到坝体迎水面,在模拟系统作用以后,坝体的动力响应和破坏与空库存在区别;综述拱坝破坏情况,考虑横缝及库水压力模拟系统等因素共同作用,坝体中上部梁向破坏的失效模式符合拱坝损伤破坏的一般研究规律,认为本试验模拟方法可以作为一种研究手段去揭示坝体模型真实响应。
龙腾飞[10]（2019）在《钢管混凝土单圆管拱模型重力失真影响振动台试验研究》文中指出地震模拟振动台试验是研究工程结构地震反应和破坏机理最有效的方法之一,其理论基础为相似理论。基于相似理论,国内外学者主要提出了四种基本相似模型,分别是应变失真模型、重力忽略模型、真实仿真模型、人工质量模型。其中,人工质量模型包括满配重模型和欠人工质量模型（混合模型）。欠人工质量模型弥补了基本相似模型的不足,兼顾了振动台承载能力有限的特点,是目前振动台试验中应用最多的模型。不过,在绝大多数情况下,欠人工质量模型存在显着的重力失真现象,且重力失真对欠人工质量模型振动台试验相似性的影响较大。基于欠人工质量模型重力失真影响的研究,大都停留在理论探讨层面,进行振动台试验研究的较少,且在这些试验研究中,开展完全人工质量（满配重）模型试验的很少,已有的研究结果还缺乏验证。为此,本文基于重力失真影响的相关因素（加速度相似系数、结构自身特性、地震动特性）,开展了钢管混凝土单圆管拱重力失真模型振动台试验,并进行了有限元参数扩展分析,研究重力失真对该相似模型动力特性及地震响应的影响。主要工作和结论如下:（1）基于混合模型相似理论,设计制作了几何缩尺比为1:10的钢管混凝土单圆管拱模型,通过对模型设置5种不同的人工质量（配重）来实现不同的重力失真度,并选取3种不同的地震波及人工波,其中每种地震波及人工波均采用5种不同的时间压缩比,对每种重力失真度的模型进行一致激励,开展地震模拟振动台试验。（2）动力特性试验结果表明,重力失真对钢管混凝土单圆管拱模型的失稳模态基本没有影响,对一阶阻尼比影响较小,对自振频率影响较大。重力失真度较大时,由模型自振频率试验值反推原型自振频率存在较大误差,误差最大约21%,重力失真的影响不可忽略。（3）地震响应试验结果表明,输入波的时间压缩比较小时,重力失真降低了拱结构模型的加速度响应;时间压缩比较大时,重力失真放大了拱结构模型的加速度响应。输入波的时间压缩比越小,重力失真对模型拱顶位移响应的影响越显着;重力失真对模型应变响应的影响非常显着,若模型重力失真度过大,则应变响应结果不准确,偏不安全。（4）有限元参数分析结果表明,地震波幅值越大,重力失真对模型地震响应的影响越大;矢跨比越大,重力失真对模型自振频率和加速度响应的影响越大,对位移和内力响应的影响越小。
二、弹性模量与结构频率相关的动力模型相似律（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、弹性模量与结构频率相关的动力模型相似律（论文提纲范文）
（1）海上风机动冰力模型试验相似律研究（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 模型试验 |
| 2.1 试验设备及条件 |
| 2.2 动力模型试验设计 |
| 2.3 动冰力模型相似律及相似关系的建立 |
| 2.3.1 严格几何相似的动冰力模型相似律 |
| 2.3.2 基于截面弯曲刚度相似的动冰力相似律 |
| 2.3.3 相互作用系数 |
| (1) 弹性控制 |
| (2) 塑性控制 |
| (3) 强度控制 |
| (4) 几何尺寸控制 |
| (5) 速度控制 |
| 3 动冰力模型相似律验证 |
| 3.1 严格几何相似的动冰力模型相似律验证 |
| 3.1.1 试验模型动力特性验证 |
| 3.1.2 动冰力相似关系验证 |
| 3.2 基于弯曲刚度相似的动冰力模型相似律验证 |
| 3.2.1 试验模型动力特性验证 |
| 3.2.2 动冰力相似关系验证 |
| 4 结 论 |
（2）大型航空航天结构缩比相似模型设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 相似理论 |
| 2.1 相似原理 |
| 2.1.1 相似概念 |
| 2.1.2 相似第一定理 |
| 2.1.3 相似第二定理 |
| 2.1.4 相似第三定理 |
| 2.2 相似准则的求法 |
| 2.2.1 方程分析法 |
| 2.2.2 量纲分析法 |
| 2.3 火箭动力学缩比相似律 |
| 2.4 气动弹性缩比相似律 |
| 2.4.1 气动弹性缩比相似律 |
| 2.4.2 基本比例尺的选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 某大型运载火箭动力学相似缩比模型设计及地面试验 |
| 3.1 基于数值仿真的缩比相似模型设计 |
| 3.1.1 原始基准模型输入与相似关系推导 |
| 3.1.2 基准模型动特性分析 |
| 3.1.3 参数化简化模型建立与分析 |
| 3.1.4 缩比模型理论设计与分析 |
| 3.2 工艺验证 |
| 3.2.1 火箭栅格加筋结构的等效方法 |
| 3.2.2 工艺验证件设计与试验 |
| 3.3 基于建模仿真的模型制造过程 |
| 3.4 火箭动力学相似缩比模型试验 |
| 3.4.1 试验系统设计 |
| 3.4.2 地面振动试验 |
| 3.4.3 充液振动试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 某大型客机机翼气动弹性缩比相似模型设计 |
| 4.1 飞机原始外形与尺度比确定 |
| 4.2 基准模型颤振特性分析 |
| 4.2.1 基准模型模态分析 |
| 4.2.2 基准模型颤振特性分析 |
| 4.3 参数化简化模型建立与分析 |
| 4.3.1 参数化简化模型建立与模态分析 |
| 4.3.2 参数化简化模型颤振特性分析 |
| 4.4 缩比模型理论设计与分析 |
| 4.4.1 缩比模型设计与相似关系推导 |
| 4.4.2 缩比模型有限元建模与模态分析 |
| 4.4.3 缩比模型颤振特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大型航空航天结构缩比相似模型设计方法 |
| 5.1 大型航空航天结构缩比相似模型设计方法概述 |
| 5.2 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）预应力索杆结构模型相似理论及其验证（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 索杆结构静力相似理论 |
| 1.1 索杆结构的平衡方程 |
| 1.2 静力线性相似理论 |
| 1.3 静力非线性相似理论 |
| 2 索杆结构动力相似性分析 |
| 2.1 索杆结构动力学方程 |
| 2.2 自振频率与振型的相似性 |
| 2.3 动力时程分析的相似性 |
| 1) 杆件长度。 |
| 2) 杆件原长。 |
| 3) 杆件截面积。 |
| 4) 材料性质。 |
| 5) 杆件初始内力。 |
| 6) 荷载。 |
| 7) 位移约束。 |
| 8) 特征时间。 |
| 9) 初始节点坐标。 |
| 3 算例验证 |
| 3.1 底部节点铰接的三棱柱张拉整体结构 |
| 3.2 Levy型索穹顶 |
| 4 结论 |
（4）砖石结构古塔无损性能增强模拟试验及分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 古塔的渊源 |
| 1.1.1 我国古塔的历史 |
| 1.1.2 世界古塔的发展 |
| 1.1.3 世界范围古塔建筑的研究现状 |
| 1.1.4 古塔结构无损修复及抗震保护研究的意义 |
| 1.2 砖石结构古塔 |
| 1.2.1 砖石结构古塔的形式 |
| 1.2.2 砖石结构古塔保护研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容及方法 |
| 2 性能增强古灰浆及砌体力学性能试验 |
| 2.1 传统古灰浆和性能增强材料研究 |
| 2.1.1 传统古灰浆 |
| 2.1.2 性能增强材料 |
| 2.2 古灰浆及性能增强古灰浆力学性能试验 |
| 2.2.1 试块的制作 |
| 2.2.2 古灰浆立方体抗压强度试验 |
| 2.2.3 古灰浆棱柱体单轴抗压试验 |
| 2.3 无损性能增强古砌体基本力学性能试验研究 |
| 2.3.1 试验材料的选取 |
| 2.3.2 古砌体试件抗压强度试验 |
| 2.3.3 古砌体试件抗剪强度试验 |
| 2.3.4 单轴受压古砌体试件本构关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 无损性能增强墙体抗震性能试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 墙体抗震性能试验方案及试件的制作 |
| 3.2.1 试验材料的选取 |
| 3.2.2 试验方案及试件的制作 |
| 3.3 墙体试件抗震性能试验过程及试验结果分析 |
| 3.3.1 墙体试件抗震性能试验 |
| 3.3.2 试验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 西安小雁塔现状调查及抗震能力评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小雁塔本体结构调查 |
| 4.2.1 调查目的和内容 |
| 4.2.2 小雁塔结构特征 |
| 4.2.3 小雁塔结构修缮历史调研 |
| 4.2.4 小雁塔的残损情况 |
| 4.2.5 小雁塔砌筑材料强度 |
| 4.3 小雁塔本体结构动力特性测试 |
| 4.3.1 测试仪器设备 |
| 4.3.2 小雁塔本体结构动力特性测试布点方案 |
| 4.3.3 小雁塔本体结构动力特性测试结果 |
| 4.4 小雁塔本体结构抗震能力评价 |
| 4.4.1 小雁塔本体结构抗震能力预评估 |
| 4.4.2 小雁塔抗震能力评估方法和评判建议 |
| 4.4.3 砖石砌体结构有限元模型建立方法 |
| 4.4.4 小雁塔本体结构有限元分析计算结果 |
| 4.4.5 小雁塔本体结构抗震能力评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 无损性能增强古塔振动台试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 小雁塔振动台试验模型设计与制作 |
| 5.2.1 模型设计相似理论 |
| 5.2.2 小雁塔本体结构模型的设计与制作 |
| 5.2.3 试验仪器设备及测点布置方案 |
| 5.2.4 振动台试验地震波选择与工况组合 |
| 5.3 模拟振动台试验现象 |
| 5.4 模拟振动台试验结果与分析 |
| 5.4.1 模型结构动力特性分析 |
| 5.4.2 小雁塔本体模型结构动力特性分析 |
| 5.4.3 模型结构位移响应 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 无损性能增强古塔结构地震反应有限元分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 有限元模型的建立 |
| 6.2.1 单元选取 |
| 6.2.2 材料参数 |
| 6.2.3 破坏准则 |
| 6.2.4 网格划分与边界条件 |
| 6.3 有限元结果与对比 |
| 6.3.1 小雁塔模型结构数值分析与试验比对 |
| 6.3.2 小雁塔原型结构数值分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间论文发表和参与项目 |
| 论文发表情况 |
| 参与科研项目 |
（5）地震作用下水-桥墩相互作用机理及水下振动台试验协调相似律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水—结构相互作用方法研究 |
| 1.2.2 水—结构振动台模型试验研究 |
| 1.3 目前研究存在的不足 |
| 1.4 本文主要研究内容与创新点 |
| 1.4.1 研究内容与技术路线 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第二章 地震作用下水—桥墩相互作用机理试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水—桥墩相互作用分析方法 |
| 2.3 水—桥墩相互作用试验设计 |
| 2.3.1 试验目的和试验设备 |
| 2.3.2 试件设计 |
| 2.3.3 试验工况和测点布置 |
| 2.4 水—桥墩相互作用试验结果及分析 |
| 2.4.1 桥墩动水附加质量随激励频率的变化规律 |
| 2.4.2 桥墩动水附加质量随激励幅值的变化规律 |
| 2.4.3 桥墩动水附加质量随水深的变化规律 |
| 2.4.4 桥墩动水附加质量随截面直径的变化规律 |
| 2.4.5 桥墩动水附加质量随截面形状的变化规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地震作用下水—桥墩相互作用计算方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 修正Morison方程的提出 |
| 3.3 圆形桥墩修正惯性力系数的确定 |
| 3.3.1 修正惯性力系数的变化规律 |
| 3.3.2 修正惯性力系数的拟合公式 |
| 3.4 方形桥墩修正惯性力系数的确定 |
| 3.4.1 修正惯性力系数的变化规律 |
| 3.4.2 修正惯性力系数的拟合公式 |
| 3.5 矩形桥墩转换系数的确定 |
| 3.5.1 截面宽高比小于1 的矩形桥墩 |
| 3.5.2 截面宽高比大于1 的矩形桥墩 |
| 3.6 地震作用下桥墩动水附加质量的计算方法 |
| 3.7 水下振动台试验验证 |
| 3.7.1 试验设计 |
| 3.7.2 试验结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 考虑流固耦合作用的水下振动台试验协调相似律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 人工质量模型 |
| 4.3 水下振动台试验协调相似律的提出 |
| 4.3.1 地震作用下的协调相似律 |
| 4.3.2 波浪作用下的协调相似律 |
| 4.3.3 地震—波浪联合作用下的协调相似律 |
| 4.4 协调相似律的数值验证 |
| 4.4.1 数值模型 |
| 4.4.2 地震作用下协调相似律的验证 |
| 4.4.3 波浪作用下协调相似律的验证 |
| 4.4.4 地震—波浪联合作用下协调相似律的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 地震、波浪作用下水—桥墩相互作用水下振动台试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设计 |
| 5.2.1 试验目的和试验设备 |
| 5.2.2 试件设计 |
| 5.2.3 试验工况 |
| 5.2.4 数据采集和测点布置 |
| 5.3 动水附加质量计算方法的试验验证 |
| 5.4 修正Morison方程的试验验证 |
| 5.5 协调相似律的试验验证 |
| 5.5.1 动力特性分析 |
| 5.5.2 地震作用下协调相似律的验证 |
| 5.5.3 波浪作用下协调相似律的验证 |
| 5.5.4 地震—波浪联合作用下协调相似律的验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表论文和科研情况 |
| 致谢 |
（6）单层网壳结构非线性冲击响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 结构冲击响应基本理论 |
| 1.1.1 冲击响应模型的简化处理 |
| 1.1.2 不同结构形式的冲击响应研究 |
| 1.2 网壳结构冲击响应的相关研究内容 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 网壳结构非线性冲击响应时程分析 |
| 2.1 有限元计算方法 |
| 2.1.1 基本方程 |
| 2.1.2 显式时间积分过程 |
| 2.1.3 接触的模拟方法 |
| 2.2 计算建模 |
| 2.3 杆件的单元划分 |
| 2.4 钢材本构 |
| 2.5 结构阻尼 |
| 2.6 对试验的计算验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 网壳冲击响应参数分析 |
| 3.1 网壳冲击响应算例 |
| 3.1.1 冲击力响应 |
| 3.1.2 位移响应 |
| 3.1.3 杆件内力响应 |
| 3.1.4 能量分布 |
| 3.2 单参数分析 |
| 3.3 全局参数灵敏度分析 |
| 3.3.1 Sobol灵敏度分析方法 |
| 3.3.2 网壳结构随机参数 |
| 3.3.3 随机参数初步筛选 |
| 3.3.4 参数重要性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 网壳在集中冲击下的最终变形 |
| 4.1 网壳模型及材料参数 |
| 4.2 网壳最终变形求解的拟壳法 |
| 4.2.1 理想刚塑性球壳受集中冲击后的最终位移 |
| 4.2.2 网壳最终变形理论解 |
| 4.3 结构最终变形的直接法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 网壳冲击响应相似性分析 |
| 5.1 应变率对几何相似率的影响 |
| 5.2 结构冲击响应相似率推导 |
| 5.2.1 缩尺试验模型的修正几何相似律 |
| 5.2.2 考虑材料变化的修正几何相似律 |
| 5.3 基于相似律的试验模型修正方法验证 |
| 5.3.1 结构原型的最终变形响应 |
| 5.3.2 相同材料缩尺试验模型 |
| 5.3.3 不同材料足尺试验模型 |
| 5.3.4 不同材料缩尺试验模型 |
| 5.4 关于结构冲击响应相似方法的讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）高填方边坡地震响应的超重力振动台物理模拟（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 超重力振动台研究现状 |
| 1.2.2 高填方边坡超重力模拟研究现状 |
| 1.2.3 超重力模拟相似律研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作及技术路线 |
| 第二章 基于频响函数簇的超重力振动台控制技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超重力振动台设备与原理 |
| 2.2.1 ZJU-400土工离心机的组成及工作原理 |
| 2.2.2 机载振动台的组成及工作原理 |
| 2.3 超重力振动台频响函数数值分析 |
| 2.3.1 超重力振动台力学模型和数值模型的建立 |
| 2.3.2 超重力振动台参数识别 |
| 2.4 超重力振动台频响函数的影响因素 |
| 2.4.1 振幅对超重力振动台频响函数的影响 |
| 2.4.2 模型质量对超重力振动台频响函数的影响 |
| 2.4.3 模型刚度对超重力振动台频响函数的影响 |
| 2.4.4 模型阻尼对超重力振动台频响函数的影响 |
| 2.5 超重力振动台频响函数的试验验证 |
| 2.5.1 试验方案 |
| 2.5.2 振动幅值对频响函数影响的验证 |
| 2.5.3 模型质量对频响函数影响的验证 |
| 2.5.4 模型刚度对频响函数影响的验证 |
| 2.6 基于频响函数簇的振动控制技术 |
| 2.6.1 ZJU-400频响函数簇 |
| 2.6.2 ZJU-400振动控制流程 |
| 2.7 振动控制效果 |
| 2.7.1 等幅正弦波振动控制效果 |
| 2.7.2 不等幅正弦波振动控制效果 |
| 2.7.3 地震波振动控制效果 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 超重力振动台不等应力相似律 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 离心机模型试验相似律的推导 |
| 3.2.1 传统相似律及其局限性 |
| 3.2.2 广义相似律及其局限性 |
| 3.2.3 超重力振动台不等应力相似律的推导及局限性 |
| 3.3 水平场地超重力振动台验证试验 |
| 3.3.1 模型试验设计 |
| 3.3.1.1 试验方案 |
| 3.3.1.2 试验材料 |
| 3.3.1.3 传感器布置 |
| 3.3.1.4 模型制备 |
| 3.3.2 未考虑模量衰减的验证试验结果与分析 |
| 3.3.2.1 加载方案 |
| 3.3.2.2 加速度响应对比 |
| 3.3.2.3 应力应变关系分析 |
| 3.3.2.4 场地变形响应 |
| 3.3.3 考虑模量衰减的验证试验结果与分析 |
| 3.3.3.1 加载方案 |
| 3.3.3.2 加速度响应对比 |
| 3.3.3.3 应力应变关系分析 |
| 3.3.3.4 场地变形响应 |
| 3.4 边坡场地超重力振动台验证试验 |
| 3.4.1 工程背景 |
| 3.4.2 模型试验设计 |
| 3.4.2.1 试验方案 |
| 3.4.2.2 试验材料 |
| 3.4.2.3 传感器布置 |
| 3.4.2.4 模型制备 |
| 3.4.2.5 加载方案 |
| 3.4.3 加速度响应对比 |
| 3.4.4 应力应变关系对比 |
| 3.4.5 放大效应分析 |
| 3.4.6 反应谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 机场高填方地震响应规律 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工程概况 |
| 4.3 模型试验设计 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 试验材料 |
| 4.3.3 传感器布置 |
| 4.3.4 模型制备 |
| 4.4 试验结果与分析 |
| 4.4.1 振幅对放大效应的影响 |
| 4.4.2 地震累积对填方体的影响 |
| 4.4.3 几种典型放大效应响应对比分析 |
| 4.4.4 几种典型工况反应谱对比分析 |
| 4.4.5 几种典型工况变形对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 进一步研究工作建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历及发表论文 |
（8）拱坝库水压力效应的动力模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题意义 |
| 1.2 动力模型试验和数值模拟的研究现状 |
| 1.2.1 坝体动力模型试验 |
| 1.2.2 坝体有限元数值模拟 |
| 1.3 坝体—库水相互作用的数值模拟方法 |
| 1.3.1 韦斯特伽德附加质量公式 |
| 1.3.2 坝体—库水流固耦合模型 |
| 1.4 动水压力的影响因素 |
| 1.4.1 库水可压缩性的影响 |
| 1.4.2 地震干扰频率的影响 |
| 1.4.3 地震波入射方向的影响 |
| 1.4.4 柔性地基的影响 |
| 1.4.5 其他因素的影响 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 2 坝体动力模型试验相似理论及模型材料 |
| 2.1 动力模型试验相似律 |
| 2.1.1 弹性相似律 |
| 2.1.2 重力相似律 |
| 2.1.3 弹性力—重力相似律 |
| 2.2 仿真混凝土材料试验 |
| 2.2.1 仿真混凝土材料的配合比 |
| 2.2.2 仿真混凝土抗拉强度试验 |
| 2.2.3 仿真混凝土抗压强度试验 |
| 2.2.4 仿真混凝土动弹性模量和阻尼比 |
| 2.3 试验装置及采集设备 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 坝体—库水相互作用的动力模型试验 |
| 3.1 模型试验基本情况 |
| 3.1.1 模型概况 |
| 3.1.2 模型相似关系 |
| 3.1.3 地震波加载方案 |
| 3.1.4 传感器布置方案 |
| 3.2 模型频率分析验证 |
| 3.3 弹性阶段动水压力分布 |
| 3.3.1 沿竖向动水压力分布 |
| 3.3.2 沿拱圈动水压力分布 |
| 3.3.3 竖向地震波对动水压力分布的影响 |
| 3.4 人工波作用下拱坝的地震响应 |
| 3.4.1 坝体基频变化 |
| 3.4.2 加速度分析 |
| 3.4.3 动水压力分析 |
| 3.4.4 损伤破坏情况 |
| 3.5 动水压力分布系数的研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 库水压力模拟系统下的动力模型试验 |
| 4.1 弹簧—附加质量模拟系统 |
| 4.2 模型设计 |
| 4.3 模型试验结果 |
| 4.3.1 静水压力模拟情况 |
| 4.3.2 动水压力模拟情况 |
| 4.3.3 库水总压力模拟情况 |
| 4.3.4 竖向地震波对动水压力分布的影响 |
| 4.3.5 坝体基频变化 |
| 4.3.6 加速度分析 |
| 4.3.7 损伤破坏情况 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 韦斯特伽德公式折减系数的验证 |
| 5.1 有限元计算模型 |
| 5.1.1 模型概况 |
| 5.1.2 材料参数 |
| 5.1.3 地震波输入 |
| 5.2 模态分析 |
| 5.3 动力响应分析 |
| 5.3.1 应力结果 |
| 5.3.2 横缝开度 |
| 5.3.3 顺河向动位移 |
| 5.4 损伤开裂情况 |
| 5.5 动水压力分布系数的验证 |
| 5.5.1 横缝开度 |
| 5.5.2 顺河向动位移 |
| 5.5.3 损伤破坏情况 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）考虑横缝及库水压力模拟系统的拱坝振动台模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 拱坝抗震的选题背景及研究意义 |
| 1.2 分缝拱坝的抗震研究现状 |
| 1.2.1 模型试验研究 |
| 1.2.2 数值模拟研究 |
| 1.3 坝面动水压力研究现状 |
| 1.4 模型试验相似理论研究现状 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 2 模型材料试验研究及试验设备介绍 |
| 2.1 模型材料试验研究 |
| 2.1.1 模型材料的选取 |
| 2.1.2 仿真混凝土的组成 |
| 2.1.3 仿真混凝土的力学性能 |
| 2.2 试验设备介绍 |
| 2.2.1 地震模拟系统 |
| 2.2.2 测量及采集设备 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 空库拱坝动力模型试验研究 |
| 3.1 模型试验设计 |
| 3.1.1 相似关系 |
| 3.1.2 横缝模拟及布置方案 |
| 3.1.3 传感器布置方案 |
| 3.1.4 地震波输入 |
| 3.2 分缝拱坝动力模型试验结果分析 |
| 3.2.1 模型基频 |
| 3.2.2 加速度分布情况 |
| 3.2.3 横缝开合分析 |
| 3.3 分缝拱坝损伤破坏分析 |
| 3.4 分缝和整体拱坝对比分析 |
| 3.4.1 模型基频 |
| 3.4.2 坝体损伤破坏分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 配有库水模拟系统的分缝拱坝动力模型试验研究 |
| 4.1 坝水相互作用的动力模型试验 |
| 4.1.1 模型试验设计 |
| 4.1.2 传感器布置方案 |
| 4.2 库水模拟系统的设计 |
| 4.2.1 模拟目标动水压力曲线 |
| 4.2.2 静、动水压力值及附加质量 |
| 4.2.3 弹簧—附加质量系统 |
| 4.3 配有模拟系统的分缝拱坝动力试验研究 |
| 4.3.1 模型试验设计 |
| 4.3.2 传感器布置方案 |
| 4.4 模拟系统拱坝试验结果分析 |
| 4.4.1 库水压力模拟效果 |
| 4.4.2 模型基频 |
| 4.4.3 加速度分布情况 |
| 4.4.4 横缝开合分析 |
| 4.4.5 竖向地震激励对动水压力影响 |
| 4.5 模拟系统拱坝损伤破坏分析 |
| 4.6 空库与模拟系统工况拱坝对比分析 |
| 4.6.1 模型基频 |
| 4.6.2 拱冠梁顶加速度分布情况 |
| 4.6.3 横缝开合分析 |
| 4.6.4 坝体损伤破坏分析 |
| 4.7 拱坝模型破坏形式综述 |
| 4.7.1 不同研究方法的结论对比分析 |
| 4.7.2 相关研究结论分析 |
| 4.8 损伤破坏计算结果分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）钢管混凝土单圆管拱模型重力失真影响振动台试验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 重力失真的研究现状 |
| 1.2.1 振动台模型试验的相似理论 |
| 1.2.2 重力失真的研究基础 |
| 1.2.3 重力失真的研究现状 |
| 1.2.4 重力失真研究存在的问题 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 第二章 基于重力失真的钢管混凝土单圆管拱模型振动台试验 |
| 2.1 背景工程 |
| 2.2 钢管混凝土单圆管拱重力失真模型 |
| 2.2.1 振动台试验模型设计原则 |
| 2.2.2 钢管混凝土单圆管拱模型设计 |
| 2.2.3 测点布置 |
| 2.3 模型加载 |
| 2.3.1 地震模拟振动台简介 |
| 2.3.2 输入地震波 |
| 2.3.3 试验工况 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 重力失真对钢管混凝土单圆管拱模型地震响应的影响 |
| 3.1 重力失真对模型动力特性的影响 |
| 3.1.1 动力特性试验结果 |
| 3.1.2 重力失真对模型自振频率的影响 |
| 3.2 重力失真对模型地震响应的影响 |
| 3.2.1 加速度响应 |
| 3.2.2 位移响应 |
| 3.2.3 应变响应 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 钢管混凝土单圆管拱重力失真模型有限元分析 |
| 4.1 有限元模型简介 |
| 4.1.1 钢管混凝土拱桥地震响应的有限元分析方法 |
| 4.1.2 钢管混凝土单圆管拱重力失真有限元模型的建立 |
| 4.2 有限元模拟结果与振动台试验结果对比 |
| 4.2.1 动力特性对比 |
| 4.2.2 加速度响应对比 |
| 4.2.3 位移响应对比 |
| 4.3 基于不同参数的重力失真模型地震响应时程分析 |
| 4.3.1 矢跨比 |
| 4.3.2 地震动幅值 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 研究结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、弹性模量与结构频率相关的动力模型相似律（论文参考文献）
- [1]海上风机动冰力模型试验相似律研究[J]. 柳英洲,施伟,王文华,李昕,王滨. 计算力学学报, 2021(03)
- [2]大型航空航天结构缩比相似模型设计方法研究[D]. 陈瑞. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]预应力索杆结构模型相似理论及其验证[J]. 马烁,袁行飞,杨柳. 建筑结构学报, 2021(07)
- [4]砖石结构古塔无损性能增强模拟试验及分析[D]. 刘伟. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [5]地震作用下水-桥墩相互作用机理及水下振动台试验协调相似律研究[D]. 吴堃. 天津大学, 2019
- [6]单层网壳结构非线性冲击响应研究[D]. 胡晨曦. 华南理工大学, 2019(06)
- [7]高填方边坡地震响应的超重力振动台物理模拟[D]. 孟迪. 浙江大学, 2019
- [8]拱坝库水压力效应的动力模型试验研究[D]. 杜玉涛. 大连理工大学, 2019(02)
- [9]考虑横缝及库水压力模拟系统的拱坝振动台模型试验研究[D]. 乐斌. 大连理工大学, 2019(02)
- [10]钢管混凝土单圆管拱模型重力失真影响振动台试验研究[D]. 龙腾飞. 福州大学, 2019(12)