针对可折叠支撑杆式液压坝在工程应用前存在试验场地大、成本高、环境模拟难等问题,根据实际工程设计的可折叠支撑杆式液压坝几何参数,建立三维可视化实体模型,利用有限元软件仿真分析了液压坝在不同水压下不同启闭角度时结构应力、变形和流固耦合作用下液压坝整体振动频率。结果表明坝体应力变形随着挡水高度、静水压力增加而增加;与空气中相比,随着挡水高度的增加,闸坝振动频率逐渐降低;水体与闸坝接触面积越大,水体对闸坝振动频率越明显,闸坝启闭角度80°挡水高度为3 m时,一阶振动频率与无水工况相比最大降低幅度为62.5%。

通过自振特性测试和竖向荷载作用下的低周往复荷载试验,对比分析了倒置外露灌浆套筒装配式柱脚节点与传统现浇及现行装配式柱脚节点的整体性及抗震性能。结果表明,倒置外露灌浆套筒柱脚节点试件(NPC)的整体性与传统现浇试件(RC)基本相当,现行装配试件(TPC)测试所得的各阶自振频率基本均低于RC和NPC。三种柱脚节点在失效破坏时均出现了塑性铰,且两个装配式柱脚节点较现浇试件其塑性铰、柱身开裂高度均上移约1个灌浆套筒高度,宜适当延长箍筋加密区。三种柱脚节点的刚度退化规律相同,延性系数均在3.0以上,NPC的耗能能力显著优于RC和TPC。RC、TPC、NPC对应的开裂位移角分别为1/430、1/393、1/479,对应的极限位移角分别为1/24、1/22、1/22,均分别大于规范限值,满足抗震设防要求。

气动盾形闸门结构属于空间结构,在动水运行中存在振动现象。由于闸门所处水流状态、边界条件和受力情况复杂,其振动机理也相当复杂。当闸门振动时,附近流场将产生流体惯性力、阻尼力、弹性力,并反作用于闸门,使得结构的质量、阻尼、刚度发生变化,从而导致结构振动特性发生变化,其中结构振动引起流场变化而产生的对结构反作用的流体力对结构振动特性有很大的影响。通过对南明河气动闸门采用有限元模型模拟,结果表明:当闸门处于挡水工况下,由于水流产生脉动压力作用于闸门,当水流脉动压力的主频率与闸门自振频率接近时,会发生共振现象,对闸门的自振特性进行分析,弄清产生共振的机理,可有效避免共振发生。

为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性,采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析,分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果,拟合得到了不考虑节点刚度影响时单层球面网壳的基本自振频率估算公式。考虑板式节点刚度的影响,引入基频放大系数,进一步提出了考虑板式节点刚度影响的网壳基频估算公式。将所提出的估算公式的计算值与某铝合金板式节点网壳的实测基频进行了比较,结果吻合良好,证明了公式的有效性。