实时混合试验方法研究与应用综述

抗震试验方法的探讨一直是结构抗震研究的关键。混合试验是研究结构抗震性能的新兴的试验方法。相对其他抗震试验方法和数值模拟方法,混合试验综合两种方法的优势,目前已得到相当关注。本文总结归纳了当前混合抗震试验的研究应用现状,对混合试验原理、积分方式、保证精度的主要因素等方面进行了归纳和讨论。通过归纳整理,指出了混合试验的的特点和应用关键。     

多层工业厂房的振动测试及裂缝病害分析

针对多层织造厂房的振动及裂缝病害问题,采用有限元建模分析结构的振动特性,并进行了现场振动测试和裂缝病害调查。根据实测数据的时域和频域分析结果,研究了厂房及机器的振动频率和能量分布特点;结合振动幅值的对比分析,探究厂房结构裂缝病害的原因,提出了改进措施,为厂房的减振设计和裂缝预防提供建议。     

大跨度索结构关键技术与工程应用

针对建筑品质提升、建筑造型和建筑功能日趋多样化与复杂化等新需求,项目组产学研结合,发展完善了大跨度索结构技术体系。创新发展了大跨度索结构设计理论,解决了索结构设计的关键难题;研发了新型高效索结构体系、节点和产品,攻克了复杂索结构高效承载的技术难题;创新了索结构施工理论、方法和装备,解决了新型索结构安装提升难题,施工效率大幅提升;研制了索结构新型监测成套技术,攻克了钢索绝对应力的精准监测难题。成果支撑了2022年卡塔尔世界杯主体育场、苏州奥体中心体育场、大连梭鱼湾足球场、三亚体育场等大型工程的建设,取得了显著的经济、社会和环境效益。     

大跨双向悬索结构屋盖IMD减振控制研究

基于惯性质量阻尼器(inertial mass damper,IMD)对拉索减振的控制原理,使用有限元软件ANSYS建立了IMD有限元模型,比对并验证了模型结果.以某大跨双向悬索结构为背景,针对主要目标控制模态,提出IMD减振设计方法.以模态阻尼比作为减振参考指标,设计了一种IMD控制参数的计算方法,分别计算了IMD安装前后的模态阻尼比以及风致振动响应.结果 表明,使用本文提出的减振设计方案,目标模态的模态阻尼比从2.12％提高至57.74％,最大风致振动响应降低了88％,效果显著.     

基于磁弹效应的高强钢丝应力监测实验研究北大核心

高强钢丝作为钢缆索的主要承力部件,它的受力情况直接影响到钢缆索的安全状况,对高强钢丝进行应力监测是评价钢缆索安全状况的有效手段,也是进行钢缆索整体索力监测的研究基础综述了传统的钢结构应力监测方法,讨论了基于磁弹效应的应力监测方法的优势并详细介绍了它的基本原理——磁弹效应。建立了进行高强钢丝应力监测研究的实验装置,开发了一套基于LabVIEW平台的测试系统,并对7mm高强钢丝进行了基于磁弹效应的应力监测实验实验表明,基于磁弹效应的应力监测方法不需要了解受力历史,可直接对高强钢丝的应力进行测量,且具有较高测试精度、较好的稳定性和可重复性。     

基于特征金字塔网络的超大尺寸图像裂缝识别检测方法

基于图像分析的裂缝自动检测识别一直是桥梁结构健康检测的热点问题之一.深度学习作为裂缝检测的重要解决方法,需要大量数据支持.公开数据集提供的小尺寸裂缝图像不足以解决超大尺寸细长裂缝图像的检测问题.提出一个基于特征金字塔深度学习网络的超大尺寸图像中细长裂缝的检测方法.通过对编码器提取的4个不同层次的特征图分别进行预测,网络...     

高钒索索力监测电磁弹传感器的研发与应用

作为国内新型建筑结构材料,高钒索以其索体结构紧凑、抗腐蚀性强、施工方便等优点,已在土木工程领域得到了快速应用。在桥梁结构中,高钒索往往用作索承桥梁的主要承重构件,例如悬索桥主缆,其受力状况和工作状态通常会直接影响索承桥在施工和使用阶段的安全性能。因此,精确监测高钒索的工作索力,对桥梁结构安全状态的评估具有至关重要的意义。传统的索力测量方法,包括光纤光栅法、振弦式应变法、振动频率法等,均存在各种程度的缺陷。本文基于磁弹效应和磁电原理,研发了电磁弹传感器以实现对φ80 mm高钒索的索力监测。试验研究和工程应用表明,该电磁弹传感器具有较好的稳定性和环境适用性,可以实现对高钒索的长期、无损、高精度应力监测,测量误差不大于2%。     

地铁候车厅噪声控制的一个实例

地铁站的噪声控制一直是一个难题 ,中国大城市发展地铁又是十分迅速 ,北京、天津、广州、上海、大连等均已建成地铁并投入运行 ,在列车进站或出站这两个阶段中 ,由于气流噪声和车轮与轨道的碰撞、摩擦噪声 ,使得候车厅噪声高达 75dB(A)左右 ,给人们不舒适之外又带来传话听不清楚 ,因此 ,控制候车大厅的噪声成为世界各国十分关注的问题。近几年来香港地铁公司在尖沙嘴、左敦等处的地铁站试装了防护兼隔音屏障 (见图 1) ,在滑动门未开启时 ,列车进站或离站阶段大厅内噪声仅有 5 0dB(A)左右 ,明显地比未装隔音屏障时噪声降低了许多。隔音屏障…     

采用向量式有限元的拉索参数振动模拟

拉索的参数振动主要是由连接拉索端部的结构振动引起的,当端部振动频率与拉索的自振频率满足一定倍数关系时,拉索端部激励容易激发较大拉索参数振动。由于参数振动存在复杂的非线性振动特征,传统的解析方法难以应用于实际工程。本文发展了模拟拉索参数振动的向量式有限元方法,对斜拉索在动边界条件下的振动进行分析,对比控制方程的数值解以验证结果的准确性。并基于向量式有限元模型对端部支座轴向运动激励下产生的主共振区和主参数共振区特性进行讨论,分别研究了拉索倾角、阻尼比以及风荷载协同作用对参数振动的影响。研究结果表明向量式有限元可以有效模拟复杂工况下的拉索参数振动,有利于实际工程应用。     

用于索承结构中斜拉索开环振动控制的磁流变阻尼器设计

斜拉索被广泛应用于索承结构,如大跨度桥梁或屋盖结构等.由于极低的内在阻尼,斜拉索易发生因其支承的运动或天气状况影响而引起的大幅值的振动.这些振动可以危及斜拉索本身以及整个索承结构的安全与寿命,甚至引起人们对该类结构信心的降低.在斜拉索减振的诸多方法中,采用磁流变阻尼器的智能阻尼技术近来引起了人们的研究兴趣.该阻尼器的阻尼特性可以通过调节(控制)磁场的输入电流/电压而改变,从而实现在不同振动(频率及幅值)情况下的最优或次优减振效果.本文发展了一个数学模型用于评价在开环控制状态下斜拉索-阻尼器系统的阻尼比.该模型考虑了阻尼器的安装高度、阻尼系数、刚度、质量、支撑刚度、磁变阻尼力以及斜拉索的垂度与倾角等因素,推导出了一个‘广义的通用公式’用于阻尼器参数的设计与优化,即寻求可提供系统最大阻尼比的最佳阻尼器参数.本文以目前世界最长斜拉桥——苏通大桥的最长斜拉索为例,确定了能够提供足够的阻尼以抑制风雨振的阻尼器安装高度以及相应的阻尼器参数.