调谐液柱阻尼系统的半主动模糊控制

基于模糊控制理论,提出了一种新的控制策略和相应的算法,以解决结构使用TLCD(Tuned Liquid Col-umn Damper)阻尼器实施半主动控制的动力减振问题。在TLCD半主动控制系统中,液体对结构的反作用主要取决于液流的运动状态,它直接影响着结构的减振效果。由于液体和结构相互作用的复杂性,目前如何确定每一瞬时的液力阻尼系数,使液体运动处于最佳状态,仍是一个十分困难的问题。本研究的重点集中在控制策略的确定和模糊控制理论的应用上。通过液流运动,液体对结构的作用在形式上相当于施加了两个间接力:“液动阻力”和“势力”。根据二者对结构运动有利与否和结构的具体运动过程,确定出了相应的控制策略,并在此基础上发展了模糊控制规则。数值计算采用一个简化为单自由度系统的结构,使用了TLCD阻尼器实施半主动控制。在数值模拟中,一个模拟风作用的组合谐波被用来激励该系统。数值计算结果说明了TLCD半主动控制系统应用模糊控制理论的可行性和有效性。     

非正交阻尼线性振动系统的复振型地震响应叠加分析方法

本文研究了一般非正交阻尼结构在地震地面运动影响下的动力反应分析方法,此方法将复振型地震响应叠加解答中关于余弦函数的杜哈美积分表示为该相应模态地震位移和速度响应的线性组合,并在此基础上讨论了基于复振型的多层结构楼层位移及层间位移反应谱叠加方法。此外,文中还通过算例与数值积分加以比较,结果表明这种方法一般具有较好的精度。     

矩形高层建筑结构扭转风振反应时程的分析计算

根据Davenport脉动风速谱函数与日本规范中提出的横风向脉动风力谱系数函数模拟的顺风向与横风向脉动风压时程,采用Newmark法计算了一栋高68m的高层建筑物的风振扭转动力反应时程。计算时考虑了顺风向脉动风压与横风向脉动风压的联合作用。计算结果表明:结构扭转振动加速度响应以共振响应为主,非共振响应仅占次要的部分,这与谱分析法得出的结论是一致的,从而说明了计算结果的正确性。这对于正确估算结构的扭转风振反应值,为高层建筑风振控制措施设计提供参考依据是有一定意义的。     

利用人工模拟脉动风压计算高层建筑横风向风振动力反应时程

根据日本规范中提出的横风向脉动风力谱系数函数,利用人工模拟横风向脉动风压时程的方法,提出了一个矩形平面高层建筑横风向风振反应时程的计算方法.在计算过程由横风向脉动风压谱系数公式模拟了建筑结构横风向脉动风压过程,采用N ewm ark法计算了两幢建筑物顶部的横风向风振反应.计算结果表明:在横风向脉动风压的作用下,结构的风振反应以共振响应为主,非共振响应仅为次要的部分,这与谱分析法得出的结论是一致的,从而说明了计算结果的正确性.这对于正确估算结构的风振反应值,为高层建筑风振控制措施设计提供参考依据具有一定的意义.     

装配式混凝土框架结构及其抗震性能研究

通过分析总结国内外装配式混凝土框架结构及抗震性能研究成果，得出了“干”连接的装配式混凝土结构具有良好的抗震性能，并可用于抗震设防区的结论，对干连接装配式框架结构的分析和研究方法提出建议。     

场地分类和平均反应谱

在现行抗震设计规范中,设计反应谱形状完全决定于场地条件,与其它许多因素都无关。三类场地的反应谱差别很大,而场地分类却只凭一般性的岩性描述,实用中有时难免发生问题。本文针对这种情况提出了改进场地分类的原则和方法。此法以土层厚度为主要指标,将场地土分为四类,同时结合土层的刚度和分层结构进行调整。对于只具有表层地质资料的一般建筑场地,本文根据波速随深度的平均变化规律提供了粗略的分类方法。最后给出了四类场地的平均反应谱。     

竖向刚度对偏心辊轴摩擦摆隔震系统性能影响研究

根据多体动力学相对动能定理推求了偏心辊轴摩擦摆隔震系统动力反应分析计算公式,并考虑了竖向刚度的影响。分析与计算结果表明:设置偏心辊轴摩擦摆系统之后,结构地震动力反应的层间位移大幅减少。当辊轴截面偏心距为20～30mm、滚动摩擦系数为0.01左右时,隔震系统具有较好的消能效果与复位能力。当竖向层间刚度系数为水平层间刚度系数的10倍以上时,可以不考虑竖向刚度对水平方向隔震效果的影响。     

大跨度结构在多维多点地震激励下的响应分析

基于随机地震动场理论,人工合成与工程条件相一致的空间相关非平稳地震动场,并对其进行相关分析。在此基础上,对一般大跨空间结构在多维多点地震激励与多维一致地震激励两种荷载工况下的反应进行数值模拟对比分析,考察大跨空间结构柱子剪力、扭矩、梁弯矩和节点位移的变化规律,并得出一些重要结论。此结果可为大跨空间结构抗震设计提供参考。     

圆弧滑道辊轴摩擦摆隔震系统的研究

提出了建筑物滚动摩擦隔震理论.根据动能定理与多体动力学理论,导出了圆弧滑道摩擦隔震系统的强非线性多自由度运动方程,并根据龙格-库塔方法给出了数值求解过程.计算了一个实例工程在地震作用下的动力反应特性.分析,辊轴摩擦隔震系统的隔震性能.辊轴式摩擦摆的结构较FPS滑道式摩擦摆有了改善.它消除了FPS型摩擦摆中滑道摩擦力的冲击作用,也不必在滑道系统中设置运动转向装置.而且在竖向也可能会有较好的隔震效果.     

基于单元应变模态差的网架结构损伤诊断研究

对具有一定程度损伤的网架结构来说,常规的结构有限元分析或实验模态分析得到的位移模态和频率难以有效地反映结构的损伤状况。为了提高诊断效率与诊断结果的可靠性,根据空间杆系结构的受力特点,利用两节点空间铰接杆单元有限元法,由节点位移模态推导出单元应变模态,提出采用结构损伤前后的单元应变模态差作为网架结构损伤定位的识别指标,并以损伤单元应变模态的差值大小确定损伤程度。通过对一个典型网架结构的数值模拟研究表明:该方法能够在低阶模态条件下,有效识别网架结构不同位置和程度的局部损伤;且在一定噪声水平下具有较强的鲁棒性,适用于实际观测条件下的网架结构损伤定位。