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Static control method using gradient-genetic algorithm for grillage adaptive beam string structures based on minimal internal force 被引量:1
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作者 Yan-bin SHEN Hao-song SUN +3 位作者 An-dong LEI Xiao-yuan YING Guang YANG Yao-zhi LUO 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第9期721-732,共12页
The grillage adaptive beam string structure(GABSS)is a new type of smart structure that can self-adjust its deformation and internal forces through a group of active struts(actuators)in response to changes in environm... The grillage adaptive beam string structure(GABSS)is a new type of smart structure that can self-adjust its deformation and internal forces through a group of active struts(actuators)in response to changes in environmental conditions.In this paper,an internal force control method based on a gradient–genetic algorithm(GGA)is proposed for the static control of a tensioned structure(especially the GABSS).Specifically,an optimization model of the GABSS is established in which the adjustment values of the actuators are set as the control variables,and the internal force of the beam is set as the objective function.The improved algorithm has the advantage of the global optimization ability of the genetic algorithm and the local search ability of the gradient algorithm.Two examples are provided to illustrate the application of the GGA method.The results show that the proposed method is practical for solving the internal force control problem of the GABSS. 展开更多
关键词 Grillage adaptive beam string structure(GABSS) Gradient-genetic algorithm(GGA) structural control Adaptive structure Actuator
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VISUALIZATION OF FLOW STRUCTURES IN A TURBULENT BOUNDARY LAYER USING A NEW TECHNIQUE 被引量:1
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作者 Shen Gongxin Lian Qixiang +2 位作者 Huang Zheng Ma Guangyun Yuan Youming Fluid Mechanic Institute, BUAA 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 1989年第4期376-382,共7页
In this paper, an experimental investigation on the flow structures in a turbulent bounda- ry layer employing a special laser light sheet-Hydrogen bubble flow visualization technique is described. It is observed that ... In this paper, an experimental investigation on the flow structures in a turbulent bounda- ry layer employing a special laser light sheet-Hydrogen bubble flow visualization technique is described. It is observed that the high/low speed streaks are directly related to the hairpin or horseshoe-like vortices. This observation can give a better understanding of the physical mechanism in the turbulent boundary layer. 展开更多
关键词 structures of turbulent boundary layer high/low speed streaks interface strings hairpin or horseshoe-like vortices flow visualization Hydrogen bubble time line laser light sheet.
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王家湾速滑馆张弦木拱钢架混合结构体系演化及参数研究 被引量:1
3
作者 贾水钟 李瑞雄 孙悦 《建筑结构》 北大核心 2026年第5期1-8,共8页
王家湾速滑馆项目使用了大跨度张弦木拱钢架混合结构体系,首先进行了项目的结构体系比选分析研究,对比了4种不同的结构体系方案的结构构件受力及整体刚度,这4种方案体现了张弦木拱钢架混合结构体系的演化形成过程。为充分明确张弦木拱... 王家湾速滑馆项目使用了大跨度张弦木拱钢架混合结构体系,首先进行了项目的结构体系比选分析研究,对比了4种不同的结构体系方案的结构构件受力及整体刚度,这4种方案体现了张弦木拱钢架混合结构体系的演化形成过程。为充分明确张弦木拱钢架混合结构体系的力学性能,选取影响结构性能的三个关键参数:拉索初拉力、钢架上弦杆件截面和钢架上弦坡度。进行了参数化分析研究,得到各参数对结构受力性能和结构刚度的影响规律。结果表明:提高拉索初拉力可以降低张弦木拱钢架混合结构的挠度,拉索内力与木拱内力基本成正比,拉索内力越大对木拱受力越不利,钢架上弦杆件截面大小与木拱轴力成反比,钢架上弦坡度为0.05~0.07时,构件各方面性能较好。 展开更多
关键词 王家湾速滑馆 大跨空间结构 胶合木 张弦梁 钢木混合结构
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基于模态参数的改进构型张弦梁结构损伤识别方法
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作者 任宜春 陈静 +1 位作者 蒋友宝 周浩 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2026年第2期172-179,共8页
为研究适用于下弦与撑杆改进构型张弦梁结构各杆件类型的损伤识别方法,降低无损伤杆件的误判率,提出一种基于结构模态的子构件曲率变化损伤识别指标,并通过对简支梁结构的分析证明该指标的有效性。采用有限元软件ANSYS建立下弦与撑杆改... 为研究适用于下弦与撑杆改进构型张弦梁结构各杆件类型的损伤识别方法,降低无损伤杆件的误判率,提出一种基于结构模态的子构件曲率变化损伤识别指标,并通过对简支梁结构的分析证明该指标的有效性。采用有限元软件ANSYS建立下弦与撑杆改进构型张弦梁结构分析模型,通过减小杆件单元弹性模量的方式模拟杆件损伤;考虑到结构对称且复杂的特点,分别在跨中、1/4跨及近支座端杆件处设置单损伤、多损伤及小损伤程度的损伤工况,采用子构件改进的曲率绝对差指标和提出的基于结构模态的子构件曲率变化指标进行损伤识别对比分析。结果表明:基于结构模态的子构件曲率变化指标可实现结构单损伤、多损伤的精准定位,且对损伤程度较小的工况也非常敏感,可作为下弦与撑杆改进构型张弦梁结构损伤识别的有效方法。 展开更多
关键词 张弦梁结构 下弦 撑杆 损伤识别 模态参数
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上海世博温室张弦铝合金网格结构设计关键技术研究
5
作者 李瑞雄 贾水钟 李亚明 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期25-32,共8页
以上海世博温室热带雨林馆(P3)为工程背景,分析了温室建筑的功能需求与形态特点。针对不规则曲面屋盖、大跨度平屋盖等设计难点,开展了结构体系选型与布置优化研究,从而创新开发了张弦铝合金网格结构新体系。该结构体系通过上弦铝合金... 以上海世博温室热带雨林馆(P3)为工程背景,分析了温室建筑的功能需求与形态特点。针对不规则曲面屋盖、大跨度平屋盖等设计难点,开展了结构体系选型与布置优化研究,从而创新开发了张弦铝合金网格结构新体系。该结构体系通过上弦铝合金网格与下弦双向拉索经撑杆连接,形成自平衡受力系统,有效解决了多边形铝合金结构面外刚度不足问题。为验证结构可靠性,剖析屋盖结构体系的自平衡受力特征,明确其荷载传递路径;探究温度荷载下屋盖结构变形与受力特点,完成风荷载、地震工况下的力学响应分析,并通过稳定性验算与断索失效模拟评估结构安全冗余。结果表明,新结构体系受力效率高,对复杂边界具有很好的适应性。最后结合基础设计,通过在外围钢柱底部设置通风沟,在不破坏外立面通透效果的前提下,解决了温室建筑实现自然通风的问题。 展开更多
关键词 张弦铝合金网格结构 多边形铝合金网格 温度荷载 结构体系 找形分析 自然通风
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柔性边界单边悬挂展厅结构设计与性能优化研究
6
作者 刘冰 黄玮嘉 吴智伟 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期75-81,共7页
本项目属于小体量的会展建筑。为了实现建筑结构一体化设计理念,满足无柱轻盈的室内效果,采用了张弦屋盖及柔性边界单边悬挂坡道的结构体系,并对于此类结构的计算模型选取给出建议。对于单边悬挂结构的截面选择、拉压杆选择、拉杆连接... 本项目属于小体量的会展建筑。为了实现建筑结构一体化设计理念,满足无柱轻盈的室内效果,采用了张弦屋盖及柔性边界单边悬挂坡道的结构体系,并对于此类结构的计算模型选取给出建议。对于单边悬挂结构的截面选择、拉压杆选择、拉杆连接位置给出了优化分析建议。通过弹性分析,确保结构的承载力和刚度均满足要求,尤其对弯、剪、扭复合受力的箱梁本体进行研究。通过极限承载力分析,查找结构的破坏路径,证明这种结构体系具有足够的安全度和抗倾覆能力。最后对于主体构件的加工以及共用销轴的特殊节点设计进行探讨。结果表明,此种结构体系对于“小而美”型展厅类建筑,具有良好承载性能,完美实现了建筑的空间展示性。 展开更多
关键词 张弦屋盖 柔性边界 单侧悬挂结构 极限承载力 共用销轴节点
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张弦梁在基坑工程中的应用研究
7
作者 王震 黄炜 +1 位作者 刘建鹏 王伟 《广东土木与建筑》 2026年第1期52-56,108,共6页
基坑张弦梁是张弦梁结构在基坑支护场景下的新型应用,在基坑支护中展现了卓越的潜力。文中系统分析了基坑张弦梁的特点及与上部结构张弦梁的区别。结合基坑支护场景下的特殊需求,对基坑张弦梁的装配式设计、关键节点和施工方法进行了研... 基坑张弦梁是张弦梁结构在基坑支护场景下的新型应用,在基坑支护中展现了卓越的潜力。文中系统分析了基坑张弦梁的特点及与上部结构张弦梁的区别。结合基坑支护场景下的特殊需求,对基坑张弦梁的装配式设计、关键节点和施工方法进行了研究。结果表明:相比上部结构张弦梁,基坑张弦梁采用装配式设计,使之具有更好的适用性和经济性。同时,基坑张弦梁对关键节点进行了加强,增加安全性。另外,基坑张弦梁在施工上采用现场原位放样安装,吊装方便,对现场误差适应性强。 展开更多
关键词 基坑工程 张弦梁 装配式 预应力 关键节点
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基于3D有限元仿真的钻杆接头应力分析与集中系数研究
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作者 张旺 何胜煜 卜长根 《钻探工程》 2026年第1期52-58,共7页
钻井工程中,钻杆接头螺纹连接处失效占比高达86%,是钻柱失效的主要风险部位。为深入分析接头应力分布及集中特性,本研究基于三维有限元仿真,对API标准单台肩与双台肩钻杆接头在轴向和扭转载荷下的应力进行了对比分析,并针对NC50型接头... 钻井工程中,钻杆接头螺纹连接处失效占比高达86%,是钻柱失效的主要风险部位。为深入分析接头应力分布及集中特性,本研究基于三维有限元仿真,对API标准单台肩与双台肩钻杆接头在轴向和扭转载荷下的应力进行了对比分析,并针对NC50型接头计算了轴向与扭转应力集中系数。研究发现:单台肩螺纹最大应力集中于螺纹啮合部第一圈齿根处;双台肩螺纹的最大轴向应力和剪切应力显著低于单台肩螺纹(分别约24%和27.3%),尤其在高扭矩下性能优势更明显;NC50接头的轴向应力集中系数为4.21,扭转应力集中系数为3.73。本研究成果为钻杆接头性能优化设计、钻井系统应力精确计算及疲劳寿命预测提供了重要依据。 展开更多
关键词 钻柱失效 螺纹连接 应力集中系数 疲劳失效 有限元分析 结构优化
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厦门新体育中心游泳馆复杂结构设计研究
9
作者 张翀 罗敏杰 +4 位作者 董越 彭翥 吴鹏 黄明 孙逊 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期50-57,共8页
厦门新体育中心游泳馆主体结构采用了带屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架结构,比赛区上方的钢屋盖采用了一种带斜撑杆的多跨连续张弦结构。首先介绍了项目的建筑特点以及结构体系的布置和选型;随后对钢屋盖结构的质量和自振特性、风荷载取... 厦门新体育中心游泳馆主体结构采用了带屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架结构,比赛区上方的钢屋盖采用了一种带斜撑杆的多跨连续张弦结构。首先介绍了项目的建筑特点以及结构体系的布置和选型;随后对钢屋盖结构的质量和自振特性、风荷载取值进行了分析;并对比赛区上方的张弦结构形式、风吸力工况控制下张弦结构的受力分析方法、下弦拉索预张拉力的确定进行了研究;最后进行了预应力张拉的施工模拟分析。结果表明:该项目采用的主体结构和钢屋盖结构体系对强风和中高烈度区的游泳馆类建筑具有较好的适用性;其次张弦结构在风吸力作用下的受力分析需将风吸力和各竖向荷载工况叠加后施加在结构上进行内力分析;最后张拉力大小的选取能满足正常使用阶段张弦结构内力和变形的控制要求,同时又能实现施工阶段张拉与张弦结构脱架的同步完成。 展开更多
关键词 厦门新体育中心游泳馆 多跨连续张弦结构 风荷载 预张拉力 施工模拟分析
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海洋石油井口无人平台并网型微电网光伏协同供电可靠性提升方法
10
作者 杨益伟 《化工设计通讯》 2026年第3期49-52,共4页
海洋石油中心有人平台离岸距离超150 km且周边无区域电网接入条件,通常采取传统能源自发电力形式给平台供电。为统筹区域开发,减少能源低效利用,海洋石油井口无人平台依托已建中心平台,设计以电力并网形式接入中心平台孤岛电网。无人平... 海洋石油中心有人平台离岸距离超150 km且周边无区域电网接入条件,通常采取传统能源自发电力形式给平台供电。为统筹区域开发,减少能源低效利用,海洋石油井口无人平台依托已建中心平台,设计以电力并网形式接入中心平台孤岛电网。无人平台不设主电站,设置应急柴油发电机用于主电源断电情况下的平台生产应急。当海洋石油中心有人平台发生主电源长时间断电,井口无人平台应急电源因燃料耗尽(或管理原因)无法启用时,远程恢复井口无人平台油气生产存在困难。文章介绍一种海洋石油井口无人平台并网型微电网光伏协同供电可靠性提升方法。 展开更多
关键词 海洋石油井口无人平台 分布式光伏电力 组串式逆变器 UPS 伸缩式可移动架构
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Calculation of <i>G</i>Gravity Constant from the Mass and Electron Charge, and Fine Structure Constant 被引量:1
11
作者 Valentino Straser 《Journal of Modern Physics》 2021年第8期1172-1181,共10页
This study proposes, from the theoretical point of view, the calculation of the gravitational constant <em>G</em>, made starting from the charge and the electron mass, taking the constant of the Fine Struc... This study proposes, from the theoretical point of view, the calculation of the gravitational constant <em>G</em>, made starting from the charge and the electron mass, taking the constant of the Fine Structure into examination. In the empty space, couples of virtual positron electrons dematerialize, giving virtual photon origin. They, at their time, will become electrons, positrons and so on. These transformations are made keeping the board of their “amount of movement” and when they meet the matter, these couples come, reissued depending on the field and on the matter mass. The matter is the change of the trend of their gyromagnetic movement relationship which puts under pressure. In presence of two masses, this gyromagnetic movement relationship is already partially oriented towards the other mass. From here a force is established between these two masses that give as calculated constant equal to 6.678532. This value of <em>G</em>, obtained leaving from the charge and the electron mass, is very near the experimental values estimated in these last decades regard the value of the gravitational constant of <em>G</em>. 展开更多
关键词 ELECTRON POSITRON Gravitational Constant string Theory Theory of Everything Fine structure Constant
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张弦铝合金梁结构的静力性能参数化分析 被引量:1
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作者 吴金志 刘雨 +3 位作者 孙国军 郭朋岗 柳明亮 冯思凡 《建筑结构》 北大核心 2025年第11期76-83,共8页
铝合金因其轻质、高强和耐腐蚀等优点,在建筑结构领域得到了越来越广泛的应用。对一种将预应力技术与铝合金结构相结合的,由铝合金梁、钢撑杆和钢拉索组成的张弦铝合金梁结构(aluminum alloy beam string structure,ABSS)展开研究,针对... 铝合金因其轻质、高强和耐腐蚀等优点,在建筑结构领域得到了越来越广泛的应用。对一种将预应力技术与铝合金结构相结合的,由铝合金梁、钢撑杆和钢拉索组成的张弦铝合金梁结构(aluminum alloy beam string structure,ABSS)展开研究,针对与传统张弦钢结构在材料性能方面存在的显著差异,基于某工程实例,建立了多变量的有限元参数分析模型,系统研究了关键设计参数及外部荷载因素对ABSS静力性能的影响规律。结果表明,结构几何参数、预张力和材料等对结构安全性和经济性有重要影响。合理的参数选择可显著提高结构的受力性能,降低大约20%的材料用量。通过参数化分析揭示了ABSS的静力性能特征,实现安全性和经济性的平衡。 展开更多
关键词 张弦铝合金梁结构 参数化分析 结构设计 力学性能分析
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多层压裂充填施工管柱侧向出流孔冲蚀损坏机理及结构优化
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作者 徐凤祥 刘洪刚 +4 位作者 王浩宇 张伦 徐海珍 董长银 李经纬 《中国海上油气》 北大核心 2025年第2期220-230,共11页
海上油田多层压裂充填施工管柱的侧向出流孔的冲蚀损坏问题较为严重,显著影响管柱使用寿命。针对出流孔冲蚀机理不明确且缺乏结构优化依据的问题,使用现场实际施工材料和泵注条件,开展了管柱出流孔冲蚀损坏模拟实验。结果表明:砂比与排... 海上油田多层压裂充填施工管柱的侧向出流孔的冲蚀损坏问题较为严重,显著影响管柱使用寿命。针对出流孔冲蚀机理不明确且缺乏结构优化依据的问题,使用现场实际施工材料和泵注条件,开展了管柱出流孔冲蚀损坏模拟实验。结果表明:砂比与排量对冲蚀速率影响最大,黏度影响相对较小;出流孔间的返溅作用加速了冲蚀过程,在排量22 m^(3)/h、砂比80%条件下,出流孔平均冲蚀速率达到0.05 g/h,说明携砂液砂比与排量以及不同出流孔之间的返溅作用是影响出流孔侧向冲蚀的重要原因。基于冲蚀损坏模拟实验结果并结合金属表面微观分析,构建了冲蚀损坏程度评价方法,并提出尖端侧向切削机理、端面侧向切削机理及颗粒返溅正面啃噬机理三种冲蚀破坏机理。基于冲蚀损坏机理与规律,提出两项结构优化方案,即增厚保护套2.5 mm及出流孔倾斜角度改为38.42°。优化实验结果表明,优化后方案可延长出流孔使用寿命约30%。本研究为非常规低渗透储层的水力压裂增产改造,以及中高渗储层的多层压裂充填防砂施工管柱结构优化提供了直接依据。 展开更多
关键词 多层压裂充填防砂管柱 侧向出流口 冲蚀损坏机理 影响因素 结构优化
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张弦铝合金梁结构施工技术研究及应用 被引量:2
14
作者 郭朋岗 金浏 +5 位作者 候松 柳明亮 吴金志 王元清 周春娟 惠存 《建筑结构》 北大核心 2025年第3期21-27,共7页
某考古工作大棚采用张弦铝合金梁结构,通过MIDAS Gen软件对该新型结构的施工全过程进行模拟,获得其施工过程中的位移和应力发展过程,同时对结构关键部位进行位移和应力监测,并将实测数据与模拟结果进行对比分析。结果表明:模拟分析结果... 某考古工作大棚采用张弦铝合金梁结构,通过MIDAS Gen软件对该新型结构的施工全过程进行模拟,获得其施工过程中的位移和应力发展过程,同时对结构关键部位进行位移和应力监测,并将实测数据与模拟结果进行对比分析。结果表明:模拟分析结果与现场实测数据吻合良好,证明了有限元模拟和施工方案的有效性;该结构支座反力、构件应力和变形均满足规范要求;结构最大位移及内力均出现在施工过程中,可见应重视施工过程中结构受力与施工完成状态的差异;与转换桁架相连部分铝合金拱梁在不同施工阶段的应力波动较大,且最大位移发生在张弦铝合金梁结构的上端,在施工过程中应对该部位进行重点监测和控制,确保施工安全进行。 展开更多
关键词 张弦结构 铝合金 仿真分析 施工监测 施工模拟
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张弦金属薄板空间结构模型试验研究 被引量:2
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作者 秦杰 冯得海 +3 位作者 曹伟 吴金志 张毅刚 钱英欣 《建筑结构》 北大核心 2025年第2期9-17,共9页
基于大跨空间结构“围护+结构”合二为一的设计理念,提出张拉金属薄板空间结构体系。金属薄板具有强度高、面内刚度大的特点,但其面外刚度较弱,对于大跨空间结构,在面外荷载作用下金属薄板变形控制难度大。因此,通过对金属薄板施加面内... 基于大跨空间结构“围护+结构”合二为一的设计理念,提出张拉金属薄板空间结构体系。金属薄板具有强度高、面内刚度大的特点,但其面外刚度较弱,对于大跨空间结构,在面外荷载作用下金属薄板变形控制难度大。因此,通过对金属薄板施加面内预应力提高其面外刚度,同时将索结构与预应力金属薄板结构相结合,构成新的张拉金属薄板空间结构体系,实现围护与结构在大跨空间结构设计上的统一;进行了平面尺寸为6m×4.5m的张弦金属薄板空间结构的模型试验,研究了该结构金属薄板间的连接、预应力施加、结构成形过程、静力加载特性等,并将试验结果与数值模拟结果进行了对比,最后对采用新结构体系的工程实例进行了数值分析。结果表明:张弦金属薄板空间结构体系在成形后具有良好的力学性能,能够充分发挥围护与结构相统一的优点,在各类大跨度料场封闭工程中具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 张弦金属薄板 空间结构 模型试验 施工成形 静力分析
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预应力张弦桁架的抗连续倒塌分析与性能提升
16
作者 刘文豪 曾滨 +2 位作者 周臻 龚鹏 江凯萍 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期9-15,共7页
针对预应力张弦桁架连续倒塌问题,采用有限元方法分别对拉索、支座下弦杆、跨中上弦杆和跨中撑杆失效下的连续倒塌机理开展分析。提出了具有二次刚度的抗倒塌套管构件,验证其可行性,并对采用抗倒塌套管构件的预应力张弦桁架开展抗连续... 针对预应力张弦桁架连续倒塌问题,采用有限元方法分别对拉索、支座下弦杆、跨中上弦杆和跨中撑杆失效下的连续倒塌机理开展分析。提出了具有二次刚度的抗倒塌套管构件,验证其可行性,并对采用抗倒塌套管构件的预应力张弦桁架开展抗连续倒塌分析。结果表明:预应力张弦桁架在拉索或支座下弦杆失效下的抗连续倒塌承载力明显低于其他构件失效工况;拉索失效时,跨中上弦杆轴力迅速增大直至屈曲,随后形成塑性铰,跨中竖向位移显著增加且不收敛;支座下弦杆失效时,靠近支座处的腹杆因轴力增大而屈曲,进而引起支座失效;采用抗倒塌套管构件后预应力张弦桁架在拉索和支座下弦杆失效下的抗连续倒塌承载力分别提升24.0%和28.6%。 展开更多
关键词 预应力张弦桁架 连续倒塌机理 抗连续倒塌承载力 性能提升
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中国当代弦乐创作对中国传统琴乐的利用
17
作者 陈卫平 《音乐艺术(上海音乐学院学报)》 北大核心 2025年第5期57-64,共8页
在中国当代弦乐创作中,作曲家常选择琴曲音调并提取其特性音程用作“主题性材料”,进而建构作品的“音高组织”,并将琴曲“音色—音响”的变化与对比,以及“音色性手法”、琴曲“板式—变速结构”原则用于作品的音色与结构设计中。这作... 在中国当代弦乐创作中,作曲家常选择琴曲音调并提取其特性音程用作“主题性材料”,进而建构作品的“音高组织”,并将琴曲“音色—音响”的变化与对比,以及“音色性手法”、琴曲“板式—变速结构”原则用于作品的音色与结构设计中。这作为一项现代音乐创作实践,有助于推动中华优秀传统文化的创造性转化和创新性发展。其所涉及的技术性因素,既来自中国传统琴乐,又能在西方现代音乐中找到注脚,故可作为构建“中国弦乐自主知识体系”和“中国作曲技术自主知识体系”的切入点,进而成为“中国音乐自主知识体系”的一个技术理论范畴。 展开更多
关键词 当代弦乐创作 琴乐 音调 音色 结构
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深水浅层水平井充填作业管柱窜动分析及工具优化
18
作者 杜卫刚 董祥伟 +3 位作者 刘延鑫 庞振力 曹智 宋国强 《石油机械》 北大核心 2025年第12期100-108,128,共10页
海洋钻井中由于钻井船或作业平台升沉引起的井筒中工具轴向窜动以及由其导致的环空出砂问题尤为突出,目前也缺少对该类问题的计算分析方法。针对深水(水深>1000 m)浅层(埋深<300 m)水平井防砂充填完井管柱结构,通过建立考虑管壁... 海洋钻井中由于钻井船或作业平台升沉引起的井筒中工具轴向窜动以及由其导致的环空出砂问题尤为突出,目前也缺少对该类问题的计算分析方法。针对深水(水深>1000 m)浅层(埋深<300 m)水平井防砂充填完井管柱结构,通过建立考虑管壁动摩擦效应的管柱振动模型,利用有限差分法对波浪激励下的管柱振动过程进行分析,以揭示不同条件下井筒中充填工具轴向窜动行为规律,并提出充填工具的结构改进方案。研究结果表明:将钻井船升沉导致的管柱上下往复窜动看作是一种低频振动,考虑管柱-井壁摩擦力和井筒不同位置处的窜动特性的差异性,利用振动模型可以获得相应的位移-时间关系;动-静摩擦力的转换会使得井筒内工具的位移-时间曲线存在零位移的“平台段”;受充填密封筒和“平台段”的影响,位于井筒中部顶部封隔器处的充填工具轴向窜动量最小;通过延长顶封距离和增加中间密封筒长度,并在充填时使用2倍的密封组数,可大幅提升充填至反洗位置的距离,同时增大密封摩阻力约1.5倍,有效降低了因钻井船升沉引起的充填工具位置变化和密封筒脱开问题。测试结果证明该方案有效解决了环空出砂的问题。 展开更多
关键词 海洋钻井 深水浅层 防砂充填 管柱力学 轴向窜动 有限差分法 结构优化
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500 kV输电线路绝缘子安装质量验收机器人机构设计 被引量:1
19
作者 黎宇 张中杰 +5 位作者 周孝法 陈树藩 孙博洋 夏严峰 范狄庆 方宇 《机械传动》 北大核心 2025年第1期53-63,共11页
【目的】针对500 kV输电线路中水平玻璃绝缘子安装质量验收工作中存在的作业难题,提出一种绝缘子安装质量验收机器人机构设计方案。【方法】首先,根据作业环境建立了绝缘子验收机器人三维模型,利用D-H参数法对检测机构进行正运动学分析... 【目的】针对500 kV输电线路中水平玻璃绝缘子安装质量验收工作中存在的作业难题,提出一种绝缘子安装质量验收机器人机构设计方案。【方法】首先,根据作业环境建立了绝缘子验收机器人三维模型,利用D-H参数法对检测机构进行正运动学分析;然后,为解决机器人在不同倾斜角绝缘子串上的稳定爬行问题,对机器人驱动机构进行优化,并在5°、10°和15°这3种不同倾斜角绝缘子串上分别进行了运动学仿真;最后,对优化后的履带式机器人分别进行纵向和横向稳定性受力分析,并对减振弹簧进行了受力仿真分析。【结果】结果表明,和多轮式驱动机构相比,履带式驱动机构的机器人质心在Z轴的速度稳定性分别提升了84.73%、75.76%、73.70%;在X轴的偏移距离稳定性分别提升了40.47%、44.21%、74.14%。优化后机器人具有更好的稳定性,为后续绝缘子机器人整体设计提供了支撑。 展开更多
关键词 500 kV输电线路 玻璃绝缘子串 D-H参数法 履带式驱动机构 仿真分析
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大跨度张弦桁架结构地震动非一致激励响应分析
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作者 吕迎新 王宇 《建筑结构》 北大核心 2025年第1期15-20,49,共7页
为了研究地震动空间变化效应对大跨度张弦桁架结构地震响应的影响,基于经验相干函数和规范设计反应谱模拟了非平稳地震动场,对结构进行了行波输入与多点输入两种地震动非一致激励下的时程响应分析,并对其结果与地震动一致激励下响应结... 为了研究地震动空间变化效应对大跨度张弦桁架结构地震响应的影响,基于经验相干函数和规范设计反应谱模拟了非平稳地震动场,对结构进行了行波输入与多点输入两种地震动非一致激励下的时程响应分析,并对其结果与地震动一致激励下响应结果进行了比较研究。研究结果表明:地震动多点输入会极大程度地提高张弦桁架结构各类型构件轴向应力;构件轴向应力幅值变化程度与构件位置及地震动激励方向有关;仅考虑行波效应会低估结构的地震响应,对于大跨度张弦桁架结构抗震设计必须考虑地震动的非一致激励。 展开更多
关键词 大跨度张弦桁架 地震响应 多点激励 行波效应 相干函数
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