基于泛布尔代数的结构振动控制机理

本文介绍了泛布尔代数的数学模型、公理体系和化简方法 ;针对高层建筑的特点 ,舍弃寻求被控制对象的精确数学模型 ,提出了“基于泛布尔代数的结构振动控制” ,分析了其的逻辑机理 ,建立了基于泛布尔代数的MR阻尼器的半主动控制算法。应用本文提出的控制方针对 12层的高层结构受控地震反应的模拟仿真 ,结果表明其控制简单、灵活、方便 ,能满足这种结构的控制要求。     

两种典型覆冰斜拉索气动特性及驰振分析

应用FLUENT中的SST k-ω模型对不同风速下三维新月形、D形覆冰斜拉索的绕流场进行数值模拟,得到了0°~60°风攻角下的阻力系数、升力系数以及驰振力系数,并与直向拉索的模拟数据进行对比,进而研究风速、覆冰类型、风攻角以及斜向角度对拉索气动特性和驰振稳定性的影响规律。结果表明:风速、覆冰类型、风攻角以及斜向角度对覆冰斜拉索的阻力系数、升力系数均有影响,且影响规律不尽相同;经过计算,在特定风攻角处,覆冰斜拉索的驰振力系数小于0,具有发生覆冰驰振的可能性;通过比较各模拟数据,可以看出直索不能代替斜拉索进行数值模拟来研究其气动特性及驰振稳定性。     

高耸塔架结构节点损伤的指标分析与反分析两步诊断法

针对高耸钢塔架结构的损伤特点，建立了具有节点损伤的有限元模型，提出了一种指标分析与反分析两步诊断法：第一步，通过对节点残余力向量指标进行分析来确定结构可能损伤杆件的位置；第二步，把可能损伤的杆件的损伤因子作为设计变量，以损伤前后的杆端应变模态差向量的2范数作为目标函数，应用改进的混合遗传算法进行反分析运算，最终得到具体的损伤节点位置处的损伤程度．通过对一平面塔架结构的数值仿真分析表明，在理论上该方法是可行的．     

MR智能阻尼器试验研究及径向基网络模型

制作了MR智能阻尼器，并在不同的位移，速度和电流输入情况下，对自制的MR智能阻尼器进行了性能试验研究，建立了MR智能阻尼器的径向基函数网络模型。结果表明：神经网络模型能精确的描述阻尼器正向和逆向工作特性，并且对液体沉降、液体磁响应时间、蓄能器刚度等因素的影响也能很好的解决。     

非线性被动动力减振器对高耸结构风振控制的实用设计方法

以两个被控结构风振反应的控制效果相等为原则，本文建立了非线性被动动力减振器对高耸结构脉动风振反应控制的等效TMD方法。文中利用求出的等效TMD动力参数和TMD对结构风振反应控制效果等效结构阻尼比的概念，提出了基于中国荷载规范的非线性被动动力减振器对高耸结构风振控制的设计方法。     

U 型水箱对高层建筑和高耸结构风振反应的控制

提出了Ｕ型水箱对高层建筑和高耸结构风振反应控制的计算方法。在建立Ｕ型水箱对结构风振控制的计算模型的基础上，分析了Ｕ型水箱参数对结构减振效果的影响，提出了Ｕ型水箱的优化设计方法。并实际应用于上海气象塔的风振控制。     

高耸高层钢结构焊缝疲劳劣化机理与寿命预测研究评析

高耸高层钢结构焊缝在风和地震作用下的疲劳裂纹萌生和扩展是一种危及结构安全甚至引起结构倒塌的钢结构重要破坏形式,已经引起国际土木工程领域的关心和重视.高耸高层钢结构焊缝多轴高周弹性应力疲劳和多轴低周塑性应变疲劳劣化机理和寿命预测的研究现状是:1)焊缝应力和应变演化过程分析;2)焊缝疲劳损伤表征;3)焊缝疲劳寿命预测与设计方法.在此基础上指出未来的主要研究方向,包括:1)焊缝多尺度应力和应变状态模拟方法;2)焊接残余应力场的产生机理、分布模式和松弛规律;3)焊缝等效疲劳损伤参量的数力学表征;4)焊缝疲劳劣化机理;5)焊缝疲劳寿命预测方法.研究结果可为高耸高层钢结构焊缝疲劳劣化机理与寿命预测研究提供参考.     

控制高层钢结构建筑地震反应的粘弹性阻尼器设计方法

本文研究用于控制高层钢结构建筑地震反应的粘弹性阻尼器设计方法，首先简述粘弹性阻尼器的控制原理，进而研究具其实际应用的可行性，具体步骤是先建立粘弹性支撑杆的单元复刚度矩阵，求解结构等效阻尼比，在此基础上，进行阻尼器参数设计，提出了适合于一般钢结构的方法和适合于剪切型钢结构的简便方法，然后在算例中采用振型叠加法，进行地震反应时程分析，验证了阻尼器对高层钢结构建筑地震反应控制的较好效果。     

三维扇形覆冰单索及串列双索风致振动及尾流驰振分析

斜拉索偏心覆冰后,气动外形不再稳定,在风荷载作用下,可能诱发驰振。主要对三维扇形覆冰斜拉索以及串列双索尾流驰振进行研究。首先应用FLUENT中的SST k-ω模型对三维扇形覆冰斜拉索及串列双索的绕流场进行数值模拟,得到全向角下的阻力系数、升力系数及驰振力系数,然后依此判定覆冰斜拉索是否发生驰振,并得到某大跨斜拉桥部分斜拉索的驰振临界风速。数值分析结果表明,经过三维模拟计算的扇形覆冰直索及斜索的驰振力系数均大于零,表明在模拟的工况下,扇形覆冰单索在风荷载作用下不会发生驰振;而串列双索会在40°左右存在驰振力系数小于零的区域,会发生尾流驰振,但驰振临界风速很小。     

“板-柱”框架轻板建筑在地震干扰下动力可靠性的统计分析

在按试验资料建立了结构模型的基础上,本文根据地震干扰下结构相对层位移最大延性比符合极值Ⅰ型分布的假定,利用人工地震波统计计算了结构最薄弱层在各类场地土和各等级地震烈度作用下的动力可靠性。并在确定了地震发生危险性的数学模型的基础上,应用本文建立的总安全概率的公式计算求得了地震干扰下“板-柱”轻板框架建筑在规定年限内安全使用的概率。为结构的抗震概率设计奠定了基础。