地震载荷作用下岸桥结构单参数畸变相似模型研究.pdf

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1、振动与冲击第33卷第20期JOURNALOFVIBRAnONANDSHOCK地震载荷作用下岸桥结构单参数畸变相似模型研究李哲，胡吉全，王东(武汉理工大学物流工程学院，武汉430063)摘要：据动力相似理论设计合理的缩尺模型，用振动台模型对岸桥结构进行动力学试验分析。设计中的缩尺模型各构件(梁)长度可基于原形尺寸由相似比尺推导获得，而梁截面厚度却不能与长度按同一比尺缩小，致使模型产生畸变。采用有限元预测系数法获得畸变模型的动响应预测系数从而可预测原型的动态特性。为验证用该方法所得预测系数的有效性，以相似理论制作缩尺模型并使截面厚度产生畸变，对畸变模型进行锤击模态

2、及地震振动台试验分析。结果表明，试验结果与有限元计算结果相近，结构发生最大加速度、应变位置相似，表明畸变预测系数合理。关键词：相似理论；缩尺模型；岸桥结构；振动台试验；畸变模型中图分类号：TH247文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．iVS．2014．20．031DistortionmodelofcontainercranessubjectedtoseismicloadL／Zhe，HUJi—quan，WANGDong(SchoolofLogisticsEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan4

3、30063，China)Abstract：Accordingtothedynamicsimilaritytheory，thereasonablescalemodelofacontainercranestructurewasdesignedandtestedonshakingtable．Inthescaledmodel，thelengthofeachcomponent(beam)isinsimilaritytothesizeoftheprototype，butitisdificulttoalterstrictlythethicknessofcrosssectio

4、naccordingtothesamescaleandthismakesthescaledmodeldistorted．Finiteelementpredictioncoeficientmethodwasappliedtogetthepredictioncoeficientwhichwastakenusedinthedistortionmodeltopredictthedynamiccharacteristicsofprototype．Inordertoverifytheeffectivenessofthepredictioncoeficient，adisto

5、rtionmodelwiththedistortedthicknessofcross—sectionwasmade，onwhichahammeringmodaltestandaseriesofseismicsharkingtabletestsweresuccessivelycarriedout．Theresultsshowethattheexperimentalresultsareclosetothecalculationresults．Themaximumaccelerationandstrainarenearlyatthesamepositions．Iti

6、ndicatesthedistortioncoefficientofpredictionisreasonable．Keywords：similaritytheory；scaledmodel；containercranestructure；shakingtabletest；distortionmodel岸桥结构大型化使其更易遭受地震破坏，明确岸常不能完全满足，如梁截面厚度不能与梁长度、宽度按桥结构地震载荷作用下的破坏模式及破坏机理，提高相同比例缩小(岸桥结构中实际梁截面厚度多为l0岸桥结构抗震性能，为大型起重设备设计及安全使用mm，若外形尺寸相似比为15，则模型

7、中梁截面厚度为急需解决之问题⋯。0．67mm，梁主要由标准角钢焊接而成，在实际工程中岸桥结构庞大以致无法对实际结构进行抗震试不可能达成)，设计模型与原型不能完全相似，会出现验。模型试验可填补此振动试验空白。采用适当材料畸变。畸变模型的试验结果或数值结果无法据相似条制作与实际结构几何相似、按一定比例缩小的模型(缩件推广到原型，即无法通过畸变模型预测原型的动态尺模型)在振动台上进行地震模拟试验，测量试验数据特性。梁架结构缩比模型设计中，为应对某些参数不并按比尺换算，所得结果能近似反映实际结构地震时能按相似比变化，采用截面惯性半径相似实现截面弯的动态特性。据动力相似

8、理论设计合理的缩尺模型对曲刚度相似J，