张拉结构系统在风载作用下的非线性动力反应分析

本项目研究了张拉结构的非线性振动理论，导出了非线性结构随机振动与时间相关的随机有限元理论。并根据这一理论编制了计算程序，它可爱和于分析计算大型复杂结构的随机风振反应。提出了大型复杂结构在脉动风载作用下振动稳定性判别方法以及广泛适用的随机风的离散模型。建立了精确的样条索单元和二结点杆单元修正模型，并对张拉结构的初状态进行了研究分析，在提出了采用线面光顺的形体判别方法的同时也提出了力的判别方法，弥补了现在仅有形体判定而无力的判定的不足。从非线性接触问题出发，对索网结构实际工程所迫切需要解决的施工跟踪问题进行了试验和理论分析。通过以上内容的研究，使张拉结构随机振动这一复杂问题得到俣理可靠地解决。 2100433B

群桩基础是大型桥梁普遍采用的基础形式，而船撞作用下桥梁的群桩基础的安全性缺乏研究。目前船撞桥梁的研究中，简化处理了土-结构相互作用，严重影响了分析结果的精度和可靠性。本项目将针对桥梁群桩基础在船撞作用下的动力反应这一高度非线性的瞬态动力问题开展研究。基于直接法的思路，耦合船-桥碰撞、土-结构相互作用，开展室内模型试验和数值模拟。分析船体、桥梁结构（包括群桩基础）和土体在碰撞过程的动力特性，建立合理的模型，模拟上述耦合动力反应过程，揭示群桩基础、土体、船舶及上部结构等碰撞关联物体的特性对群桩基础在船撞作用下的动力反应的影响机理。在此基础上，进一步研究考虑土-结构相互作用的桥梁船撞力的计算方法和全桥在船撞作用下动力反应的群桩基础部分的简化模型。研究成果将推进船撞作用下桥梁结构的合理设计，促进全桥在船撞作用下动力反应等相关研究的发展。

水下悬浮隧道不仅可作为跨越海峡的交通动脉，而且可用于海洋资源综合开发。我国的一些沿海海峡位于地震高烈度区，在地震-浪-流联合作用下悬浮隧道的动力安全性十分重要。本项目通过固体和流体无限域边界波动特性的分析方法及数值模型的研究,以及海底地震动引起的浪流耦合动水压力波作用模型分析，建立悬浮隧道在地震作用下的地基-流体-隧道系统的动力相互作用分析理论和方法，研究水下悬浮隧道在地震动作用下的的动力响应特点

本项目主要研究构建一套能够满足低矮建筑物风荷载和复杂地貌的近地面风场状况实测研究需要、同原型尺寸基本相当、可移动的的模型房屋及测试系统。在台风登陆时将该系统布置在台风登陆地区开展实测研究，变被动的等待台风登陆为主动的寻找台风，创造开展实测研究的机会。重点研究强台风时近地面风场状况（风速剖面、湍流度剖面、功率谱等）和低矮房屋风荷载状况，获得具有工程意义和科学价值的实测数据。将近年来迅速发展的新方法和新技术应用于实测系统的建造和实测数据的分析，以获得更加准确和可靠的实测数据，发现低矮建筑物风效应的典型性特征。将现场实测、风洞试验、数值模拟等研究手段结合起来开展低矮建筑物抗风问题的研究，挖掘不同研究手段所获得结果的相似性特征，检验风洞实验和数值模拟方法的准确性和可靠性，进一步的改进风洞实验和数值模拟方法。提出在台风作用下低矮建筑物的等效风荷载确定的新方法，为低矮建筑物的抗风设计提供可靠的依据。 2100433B