碰撞效应

摘要： 为研究曲率半径和近断层脉冲效应对大温差地区小半径曲线梁桥在地震作用下的动力响应和碰撞效应的影响规律,以某大温差地区曲线梁桥为研究对象,建立不同曲率半径的全桥非线性有限元模型,考虑温度变化对支座性能和伸缩缝间距的影响,开展桥梁地震响应分析。结果表明:随着主梁曲率半径增大,墩底内力响应逐渐增加,邻梁间碰撞效应逐渐增强;温度越高,墩底内力越小;近断层脉冲地震动作用下的桥墩响应较远场地震动作用大。

摘要： 为研究近断层地震动对曲线连续梁桥地震响应及碰撞效应的影响,采用非线性时程分析法,分别研究脉冲效应、上盘效应及方向性效应对某三跨曲线连续梁桥支座位移、桥墩内力及邻梁间碰撞力的影响;通过支座隔震率的对比分析,探究不同类型近断层地震动下地震响应产生差异的原因。研究结果表明:脉冲效应、上盘效应和方向性效应均会增大曲线连续梁桥地震响应,脉冲效应的影响尤为显著;脉冲效应和方向性效应削弱了高阻尼橡胶支座的隔震特性,而上盘效应对桥梁响应的影响仅与上盘地震动自身特性有关;综合来看,脉冲效应对曲线梁碰撞响应影响最明显,上盘效应影响不大。

摘要： 为了解决地震作用下铁路不等跨简支梁桥(simply-supported girder bridges,SSGB)发生邻梁和梁墩碰撞,引起伸缩缝和过渡墩破坏,甚至造成落梁的问题,针对传统减震装置的局限性,基于功能分离思想,研发了一种新型屈曲约束支撑(buckling-restrained brace,BRB)-拉索限位器组合减震系统。在阐述组合减震系统的构造形式和工作原理的基础上,提炼出系统的力学模型;然后将减震系统用于铁路不等跨SSGB,采用OpenSees建立考虑碰撞的动力弹塑性数值模型,研究了组合减震系统的减震机理;最后系统分析了BRB初始刚度、启动阈值及伸缩缝间隙等参数对其减震性能的影响。结果表明:组合减震系统能够有效控制梁体和过渡墩的纵向地震响应,显著提高SSGB的整体抗震性能;BRB初始刚度越大,邻梁相对位移的减小程度越大;BRB启动阈值应根据伸缩缝间隙进行合理选择,并在设计时加大对拉索限位器的重视程度;当伸缩缝间隙超过5 cm,系统减震效果更好。

摘要： 文章利用OpenSees软件建立了某刚构-连续梁桥有限元空间模型,分析了近场脉冲型地震动、无脉冲地震动、远场地震动激励且考虑梁-桥台及梁-梁碰撞情况下对刚构-连续梁桥动力响应的影响。结果表明:近场脉冲型地震动相比无脉冲以及远场地震动更能显著放大桥梁动力响应同时加剧桥梁结构间的碰撞效应;近场脉冲型地震动脉冲周期对桥梁响应影响明显,在选择近场脉冲型地震动时,要注意脉冲周期的选择,否则将会低估桥梁结构地震响应。

摘要： 为研究强震作用下摩擦摆支座隔震连续梁桥的减震效果,以某(60+90+60)m预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用SAP2000建立全桥空间有限元模型,对摩擦摆曲率半径进行优化,并与球钢支座模型的地震响应比较,显著改善了墩底内力;相对延性抗震体系,摩擦摆支座虽能有效降低墩底内力需求,但支座位移较大,应考虑强震下梁体与挡块可能的碰撞效应;碰撞发生时的接触刚度和间隙均对摩擦摆支座减震性能有一定影响,墩底内力响应随初始间隙的增加而减小,随接触刚度的提升而增加,因此需根据地震水准和性能目标合理设置防震挡块.

摘要： 为了研究强震作用下多跨简支梁的非线性碰撞对结构响应的影响,基于SAP2000建立某多跨简支梁有限元模型,考虑支座和碰撞单元的非线性特性.对多跨简支梁自振特性分析探究该简支梁的振型及频率.最后探究碰撞单元刚度、间隙值及支座刚度3个非线性参数对碰撞效应的影响规律.研究结果表明:该桥前几阶振型主要以纵漂和竖向运动为主,表明在纵向地震动下,产生较大的纵向位移,导致碰撞及落梁现象;碰撞单元间隙值对碰撞效应的影响程度要大于碰撞单元刚度对碰撞效应的影响,且当碰撞刚度值约为9.9×109 N/m,间隙宽度Open值取为0.14 m时,碰撞力与碰撞次数达到最大,即碰撞效应达到最不利情况;在很大程度上支座刚度影响墩顶位移与墩底截面的内力,但对碰撞单元的碰撞力与碰撞次数影响不大.

摘要： 地震作用下桥梁的碰撞作用是导致桥梁局部破坏的重要原因之一,为分析连续梁桥在地震作用下的碰撞响应,通过Hypermesh与ABAQUS软件建立了全桥有限元模型,基于三维接触-摩擦碰撞模型分析碰撞作用对梁体与桥墩的影响,研究结果表明:多维地震输入时伸缩缝处碰撞总次数与最大碰撞力远大于单维输入与双维输入工况,为设计安全考虑,碰撞作用会抑制梁间相对位移,对主梁切向位移和主梁压应力影响较大,对径向位移与主梁拉应力影响较小;由于碰撞力的方向与惯性力相反以及支座剪切变形作用,碰撞作用对墩底的剪力及弯矩几乎没有影响.

摘要： 目前,高烈度区的许多中小跨度梁桥仍采用板式橡胶支座,汶川震害表明支座滑移后能缓解地震损伤,但也会导致墩梁相对位移过大和挡块破坏.为此,以某三跨简支梁梁桥为例,基于SAP2000建立数值分析模型,分析支座摩擦系数、挡块初始间隙和接触刚度对桥梁横向地震响应的影响,并与不考虑支座滑移模型和高阻尼橡胶支座模型进行对比.结果表明:①摩擦系数的增加会增大墩底弯矩,摩擦系数取0.2～0.3为宜;②增大间隙在一定范围内能够减小横向地震响应;③刚度过小时支座横向位移较大,刚度过大会加急挡块碰撞力,应根据计算合理确定;④考虑板式橡胶支座滑移后具有一定耗能作用,若不考虑则会高估地震响应;⑤高阻尼橡胶支座减震效果最佳.

摘要： 为了揭示在行波效应作用下伸缩缝处的碰撞现象对多跨长联连续梁桥纵向地震位移响应的影响,以某7跨长联连续桥为工程背景,采用SAP2000建立非线性分析模型,按绝对位移法模拟行波效应,按接触单元法模拟碰撞效应,对背景桥例进行了关键参数对比分析,并针对性地提出了抗震策略,开展了减碰效果分析.研究表明:行波效应会大幅增大主、引桥的梁端相对位移,加剧碰撞现象,且视波速越小,行波效应的影响越大;行波效应会大幅增大主桥西岸支座的位移,增幅高达80.0％,但也会降低其他支座的位移;减小伸缩缝初始间隙、增大碰撞刚度有助于降低梁端相对位移及支座位移响应,提高支座摩擦系数不仅会降低支座位移响应,还可以降低主桥梁端位移需求;采用高阻尼橡胶支座替代原球钢支座,可有效降低碰撞力和梁端位移响应,使主桥各墩抗震需求趋于均匀,最大/最小剪力比仅为2.19,远低于原始桥例的3.72.

摘要： 目的 研究陕西省镇巴县一座人字形曲线桥,展开相关受力性能分析,为此类桥梁的抗震设计提供设计参考.方法 首先通过考虑桩-土相互耦合作用,建立了精细化的人字形曲线桥有限元模型,并与振动台试验的位移响应验证;基于直接积分法输入多向地震动,对比分析曲线桥在有无考虑碰撞效应下主梁、墩顶与墩底的力学性能;最后通过安装黏滞阻尼器进一步研究该曲线桥的减隔震性能.结果 考虑碰撞效应,地震波输入方向为150°时碰撞力最大;随着伸缩缝宽度的增加,主梁间的碰撞力不断减小;主梁和墩顶受碰撞力影响位移皆明显减小,墩底内力则受碰撞力影响很小;黏滞阻尼器有效减小了桥梁的碰撞力与主梁位移,对提高人字形曲线桥的抗震性能有明显影响.结论 地震波输入方向与伸缩缝宽度对主梁间的碰撞力影响明显,且人字形曲线桥在碰撞作用下主梁与墩顶易发生破坏,可以安装黏滞阻尼器限制主梁与墩顶位移.

摘要： 本文以五跨一联设置铅芯橡胶支座与摩擦摆隔震支座的隔震连续梁桥为研究对象,通过建立三维空间有限元模型,分析探讨了在近场与远场长周期地震动作用下,伸缩缝刚度及伸缩缝宽度变化对两种隔震连续梁桥梁端碰撞效应的影响.研究结果表明:无论是远场长周期地震动作用亦或是近场长周期地震动作用下,伸缩缝宽度对结构最大碰撞力及中碰撞次数均有不同程度的影响,伸缩缝宽度越宽,最大碰撞力越小且碰撞次数也随之降低;伸缩缝刚度变化仅对结构的最大碰撞力有影响;对比两种隔震结构碰撞效应分析结果可知,FPB隔震结构的碰撞程度低于LRB隔震结构.

摘要： 美国北岭地震(Northbridge)、皮瑞塔地震、汶川地震等调研资料表明,伸缩缝处的破坏是桥梁主要震害之一.采用隔震设计的桥梁,其伸缩缝变形量不仅要根据温度变化计算,同时必须考虑由于相邻联桥之间的地形、几何线形(斜交)、剐度变化等因素,结合伸缩缝处在地震时出现的碰撞情况来设计变形量.使用隔震技术的桥梁如果仅从墩柱强度和延性出发而没有上部构造做相应配合,则其收效甚微.本文以乌鲁木齐绕城高速公路某桥作为背景,考虑地震情况下可能发生伸缩缝处的主梁碰撞效应,对与隔震技术配套使用的伸缩缝进行了动力时程分析和研究.通过对不同伸缩量的比较和不同地震强度等级下的计算,明确了伸缩缝的选择原则,同时对强震下桥梁结构的安全进行了评估分析,供工程技术人员参考.

摘要： 横向挡块作为桥梁抗震措施中的重要设置能够有效地防止地震动作用下落梁的发生。本文利用大型有限元软件ABAQUS，建立了某简支梁桥-跨的有限元分析模型，研究了横向地震作用下横向挡块与桥梁上部结构之间的碰撞效应。并且，通过改变横向挡块的几何尺寸，初始间隙，接触刚度等参数，分析了这些参数对碰撞效应及桥梁抗震性能的影响。结果表明：接触刚度对碰撞效应的影响最为直接，横向挡块几何尺寸及初始间隙的改变对碰撞效应的影响具有随机性，但横向挡块的设置无助于桥墩抗震性能的提高。

摘要： 在等离子体的数值计算中，粒子之间碰撞效应的处理是一个非常重要的问题。该文对等离子体数值计算中处理粒子之间碰撞效应的几种比较实用的计算方法进行了介绍，这些方法包括：Fokker-Planck方程中碰撞项的处理、蒙特卡罗方法中粒子之间碰撞的处理、蒙特卡罗碰撞算子方法以及有限大小粒子方法等。

摘要： 大跨斜拉桥一般采用飘浮体系或弹性约束体系,其在强震作用下梁端会发生很大位移,梁端的过大位移可能会导致主梁与相邻跨引桥的碰撞,使整个结构丧失整体性.针对强震作用下大跨斜拉桥伸缩缝处的碰撞现象,以一座典型大跨斜拉桥为研究对象,建立空间有限元模型,考虑双边碰撞,针对不同的伸缩缝间隙,研究大跨斜拉桥相邻跨梁体碰撞对桥梁结构地震反应的影响.研究结果表明:随着伸缩缝间隙的减小,碰撞效应不仅会使伸缩缝处的碰撞力有较大增长,也使引桥墩底内力及引桥墩梁相对位移的需求有很大增长,但减小了塔底内力及主梁与过渡墩相对位移的需求.

摘要： Vlasov-Maxwell方程是描述等离子体的最基本的动力学模型之一,它忽略了等离子体之间的碰撞效应,粒子间相互作用只包括自洽电磁场部分.如果进一步忽略磁场部分,Vlasov-Maxwell方程就简化为Vlasov-Poisson方程.它们在稀薄气体和天体物理等领域应用广泛.如果考虑粒子间的碰撞效应,最经典的模型应该是Vlasov-Maxwell-Boltzmann方程,考虑到它的复杂性人们研究的多的还是它的简化模型Vlasov-MaxwellBGK方程以及Vlasov-Poisson-BGK方程.另一类重要的模型是Vlasov-Helmholtz系统.在这篇文章中,考虑的就是二维的情形.假设在一个不依赖于时间空问的正离子的环境中,考虑了在无穷远处负离子对正离子扰动的性态.因此总的正质量和负质量都是无穷的.证明了光滑解存在且有一定的渐进行为,而且得到了解可延拓的条件.

摘要： 本文针对我国西部云南山区典型的非规则高架桥,采用非线性时程地震反应分析方法,探讨了纵向地震作用下非规则梁桥相邻联的非同向振动特性和伸缩缝处的碰撞效应.结果表明:当梁式桥相邻联周期相差较大时,纵向地震作用下,会导致伸缩缝处相邻梁体较大的相对位移和碰撞,碰撞导致低墩地震反应增大,对结构抗震不利.本文还提出了减小相邻联非同向振动和伸缩缝处碰撞效应的措施和方法.

摘要： 设计了一种新型双层抗震挡块,并研究了其抗震性能.以一座连续梁桥为例,采用非线性时程分析法对比分析了新型双层抗震挡块和传统挡块的地震响应.结果表明:在不显著增大结构内力和位移需求的情况下,新型双层抗震挡块可有效减小主梁与挡块的最大撞击力,降低桥梁因横向碰撞而引起的落梁破坏风险.

摘要： 设计了一种新型双层抗震挡块,并研究了其抗震性能.以一座连续梁桥为例,采用非线性时程分析法对比分析了新型双层抗震挡块和传统挡块的地震响应.结果表明:在不显著增大结构内力和位移需求的情况下,新型双层抗震挡块可有效减小主梁与挡块的最大撞击力,降低桥梁因横向碰撞而引起的落梁破坏风险.

摘要： 设计了一种新型双层抗震挡块,并研究了其抗震性能.以一座连续梁桥为例,采用非线性时程分析法对比分析了新型双层抗震挡块和传统挡块的地震响应.结果表明:在不显著增大结构内力和位移需求的情况下,新型双层抗震挡块可有效减小主梁与挡块的最大撞击力,降低桥梁因横向碰撞而引起的落梁破坏风险.

摘要： 本发明公开了基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件，属于半导体器件技术领域，包括半导体基体和两个金属电极；两个金属电极设置于半导体基体的同一表面且至少有一个金属电极位于半导体基体表面的边缘；向金属电极施加持续增大的电流，半导体基体内形成的局部非均匀电场的电场强度增强，局部碰撞电离的发生，产生等效的载流子注入效应，使器件形成负阻效应；器件置于磁场中，半导体基体内部载流子由于洛伦兹力作用发生非均匀性变化，呈现出非饱和磁阻效应，实现负阻效应和非饱和磁阻效应共存于器件。本发明结构简单、性能测量方法成熟，可应用于发展新型多功能器件，比如具有高磁敏特性的脉冲发生器、新型多功能磁存储器件。

摘要： 本发明涉及一种基于精确波效应的多刚体碰撞仿真方法。该方法在多体碰撞系统的基本物理准则约束基础上，增加波效应约束，所述波效应约束是指在碰撞过程中，应力波携带着动量和能量在相互接触的物体间传播；然后根据多体碰撞系统中接触点处能量的瞬时变化过程，采用冲量的积分代替仿真时间的积分，并为接触势能构建关于接触冲量的二次能量方程，通过求解该方程计算出碰撞后刚体的可靠的运动状态，从而实现多体碰撞过程的仿真。本发明能够精确模拟刚体碰撞过程中蕴含的应力波效应，从而仿真出非常精细的刚体多体碰撞现象。

摘要： 本发明提出一种块状滑坡碰撞解体效应的模型试验方法，研究块状岩质滑坡在高速远程运动过程中，由于碰撞作用自身解体或撞击周围物体传递运动能量增加滑坡运动距离和影响范围的机理,将滑体放置于滑槽中，通过滑槽电动葫芦装置按预设角度抬升滑槽，使滑槽底部形成一定的倾斜角度，开动液压阀门使得滑体下滑，撞击摆置在前方的被撞击体,通过滑体最前缘布置测力传感器记录滑体与被撞击体的瞬间撞击力；本发明的目的是提供一种岩质块状滑体碰撞解体能量传递效应的模型试验方法，以获取岩质块状滑坡在运动过程中碰撞解体作用下的运动堆积性状，通过对比不同尺寸块体组成的被撞击体的运动特性分析提出滑坡能量传递效应。

摘要： 本发明公开了基于局部碰撞电离的负阻和非饱和磁阻效应共存的器件，属于半导体器件技术领域，包括半导体基体和两个金属电极；两个金属电极设置于半导体基体的同一表面且至少有一个金属电极位于半导体基体表面的边缘；向金属电极施加持续增大的电流，半导体基体内形成的局部非均匀电场的电场强度增强，局部碰撞电离的发生，产生等效的载流子注入效应，使器件形成负阻效应；器件置于磁场中，半导体基体内部载流子由于洛伦兹力作用发生非均匀性变化，呈现出非饱和磁阻效应，实现负阻效应和非饱和磁阻效应共存于器件。本发明结构简单、性能测量方法成熟，可应用于发展新型多功能器件，比如具有高磁敏特性的脉冲发生器、新型多功能磁存储器件。

摘要： 本发明公开了一种基于爆轰波碰撞聚能效应的煤矿厚硬顶板分层致裂方法，属于降低煤矿厚硬顶板破断致灾技术领域。主要包括以下步骤，在煤矿工作面的顺槽或者工艺巷、顶抽巷内，超前工作面钻出若干组扇形炮孔，根据需要在每个炮孔内不同位置布置两个或两个以上的高精度雷管或电子雷管，装填炸药、堵塞、爆破网络连接后，最后采用齐发爆破的方式引爆炸药，因为爆轰波碰撞聚能效应，导致在两个起爆点的中间位置产生长度较长的裂缝，达到分层致裂的目的。本发明基于爆轰波碰撞聚能效应，只是通过增加起爆点的方法，工艺简单、可操作性强、效果好，可降低厚硬顶板破断时的致灾风险，最终实现煤矿安全生产。

摘要： 在使用遂穿场效应晶体管(TFET)或碰撞电离MOSFET(IMOS)的电路中提供静电放电(ESD)保护。这些电路被支持在绝缘体上硅(SOI)和体基底配置中，以用作保护二极管、电源钳位、故障保护电路和切分单元。具有寄生双极型器件的实现方式提供了附加的并行放电路径。

摘要： 本发明提出一种块状滑坡碰撞解体效应的模型试验方法，研究块状岩质滑坡在高速远程运动过程中，由于碰撞作用自身解体或撞击周围物体传递运动能量增加滑坡运动距离和影响范围的机理,将滑体放置于滑槽中，通过滑槽电动葫芦装置按预设角度抬升滑槽，使滑槽底部形成一定的倾斜角度，开动液压阀门使得滑体下滑，撞击摆置在前方的被撞击体,通过滑体最前缘布置测力传感器记录滑体与被撞击体的瞬间撞击力；本发明的目的是提供一种岩质块状滑体碰撞解体能量传递效应的模型试验方法，以获取岩质块状滑坡在运动过程中碰撞解体作用下的运动堆积性状，通过对比不同尺寸块体组成的被撞击体的运动特性分析提出滑坡能量传递效应。

摘要： 本发明涉及一种基于精确波效应的多刚体碰撞仿真方法。该方法在多体碰撞系统的基本物理准则约束基础上，增加波效应约束，所述波效应约束是指在碰撞过程中，应力波携带着动量和能量在相互接触的物体间传播；然后根据多体碰撞系统中接触点处能量的瞬时变化过程，采用冲量的积分代替仿真时间的积分，并为接触势能构建关于接触冲量的二次能量方程，通过求解该方程计算出碰撞后刚体的可靠的运动状态，从而实现多体碰撞过程的仿真。本发明能够精确模拟刚体碰撞过程中蕴含的应力波效应，从而仿真出非常精细的刚体多体碰撞现象。

摘要： 本发明的有效降低碰撞效应的WLAN通信方法，通过建立接入编码映射表，每待接入终端中从预先建立的接入编码映射表中选择与自身相关的最优列元素作为归一化链路，WLAN接入点根据预先建立的接入规则从等待接入用户中选择第一个被接入用户，以及将与所述接入矩阵中除第一个列元素之外的其余列元素相关的用户确定为其它被接入用户；通过上述接入方式，可以大大降低终端与接入点建立连接时的碰撞效应，提高了用户体验和系统性能。

摘要： 本发明公开一种地震作用下桥梁-轨道系统碰撞效应的分析方法，包括以下步骤：（1）采用非线性杆单元或弹簧单元模拟桥梁与轨道间的非线性约束；（2）采用质量单元模拟桥梁二期恒载；（3）采用弹簧和阻尼器并联后再串联空隙来模拟桥梁间的碰撞行为；（4）桥梁范围外各建立一定长度的钢轨；（5）采用非线性弹簧模拟滑动支座；（6）采用非线性纤维梁单元模拟桥墩；（7）通过在等效刚度弹簧模拟桩-土共同作用；（8）通过在墩底建立大质量单元并施加加速度时程来进行一致或非一致激励。相对现有技术，本发明考虑了轨道结构对桥梁地震响应的影响，不仅可进行桥梁-轨道系统地震响应分析，还可研究梁体间的碰撞效应，其分析结果更符合实际情况。