智能隔震结构的模态控制

本文应用模态控制方法对加磁流变阻尼器的隔震结构进行控制。基础隔震结构的响应主要以第一振型为主,且基础隔震结构具有非比例阻尼,无法进行常规的振型分解,本文引入复振型分解法,对基础隔震结构进行振型分解,再用LQG算法对结构的第一振型进行控制。该方法可以方便地确定权重矩阵,并改善了一般的模态控制方法对隔震结构的造成的误差。数值分析表明,该算法有较好的精度,且控制方法简单。     

基于振型分解反应谱法的大跨空间结构抗震设计研究

定义了广义振型参与质量来表征大跨空间结构各阶振型振动的主导方向,并通过控制广义振型参与质量之和占结构总质量的百分比来确定大跨空间结构振型分解反应谱法中参与组合的合理振型数.结合北京2008奥运会老山自行车馆屋盖网壳结构的抗震设计,验证了采用该方法确定的振型数目参与组合能够确保地震反应的精度.     

一种适用于结构损伤识别的模态扩阶法

当结构损伤发生在未布测点的自由度区域时 ,动态扩阶法、模态型减缩法等得到的扩阶模态都不能有效地识别结构的损伤。为了使测试的不完备的模态参数能够用于结构的损伤识别 ,提出了一种新的模态扩阶技术 ,这种技术将未测自由度的模态振型用原始结构的振型与振型的改变量之和表示 ,通过确定振型的改变量从而获得受损结构的完备模态振型。通过数值算例表明 ,该方法所获得的模态振型能够有效地对结构进行损伤识别。     

基于振型的构件位移分解及规律研究

为了清楚分析结构的荷载效应,可将位移向振型方向投影,计算位移在各个振型中所占比重.增加对结构变形有利振型位移所占比例,降低对结构变形不利振型位移所占比例.提出位移展开所需振型量确定方法和位移和应变、应力及内力用振型展开的相关表达式.通过对普通梁、适中柱及深受弯构件和短柱位移展开,得到梁柱荷载效应的一般规律.     

建筑物平移技术牵引力计算公式和动力分析的研究

建筑物平移牵引力大小的确定是平移工程的关键所在,而合理实用的牵引力计算公式和科学的动力分析对平移工程中牵引力的设计具有重要的指导作用。对九层建筑模型进行了整体平移的试验研究,对三种滚轴直径和三种建筑物自重组合的九组试验结果的统计分析表明:启动牵引力与建筑物自重成线性正比关系,与滚轴直径成反比关系,并得到牵引力的设计公式;动力分析表明:振型曲线中第一振型近似于平动,第二、第三振型近似于普通结构地震反应中的第二、第三振型。     

西安某高层建筑动力特性及地震反应分析

应用Etabs软件,分析了西安市某拟建高层建筑的结构动力特性,确定了振型分解法的合理振型数量.通过非线性时程分析,得出该建筑结构在多遇地震和罕遇地震作用下的地震反应.最后确定出该高层建筑取前11阶振型作分析即能精确反应出结构的实际受力状态;并验算了该高层建筑在多遇地震作用下的最大水平位移和层间位移,结果均满足规范要求.     

矿区建筑物采动损害等级评定的灰色关联模型

基于灰色理论关联模型,选取引起建筑物损坏的水平变形、曲率变形、倾斜变形等3个地表变形因子,建立建筑物灰色关联评价模型,结合各因子权重确定评价单元对于评价标准的关联度,按照关联最大原则确定建筑物的损害等级。与传统评价方法相比,该方法是利用引起建筑物损害的内在因子进行评价,而传统评价为静态建筑物情况,评价结果对比表明该评价方法更接近实际建筑物损害状况。     

主动控制力在被控结构上的最优位置

用数学规划方法研究主动控制力（简称控制力）在被控结构上的最优位置，把它视为广义0-1规划问题，用隐枚举法求解，并且，引进振型相对控制度概念，以帮助选择控制力初始位置，研究一幢15层抗震房屋结构的控制力最优位置，证明该方法是有效的，并得知，对于以某个振型为主的体系反应控制，可以通过控制该振型来实现；对于需要考虑多个振型影响的体系反应控制；则需要考虑多振型同时控制；控制力最优位置问题不是凸规划，其解与控制策略和反馈增益矩阵有关；有时，不同枚举方法也会导致不同的解。     

结构主振型的修正

在结构动力学计算中，多自由度系统结构主振型的确定往往是工程技术人员所关注的问题。振型叠加法通常是工程中广泛采用的方法之一，但其具有局限性。介绍了结构主振型的常用计算方法，导出了振型叠加法的修正解。通过实例验证，此方法是准确的。     

基于全量补偿算法的结构损伤识别

频率和振型是反应结构动力特性的主要模态参数,文中对损伤结构的频率和振型进行了研究。通过实测损伤结构的频率和振型,利用矩阵理论修正理论有限元模型,使之与实测损伤结构的频率和振型一致;将修正的理论有限元模型表达成单元刚度矩阵与损伤因子的线性组合,把损伤识别问题转化为组合系数的识别问题。给定损伤因子的合理取值范围,用优化方法求解损伤因子。通过对十跨桁架结构的数值仿真,仅用结构的前5阶频率和振型就能很好的识别结构的损伤,且该方法不需要对实测振型进行归一化处理,具有较强的实用性。     

分支系统固有频率分布规律的探讨

为了快速、简捷地确定固有频率、主振型与结构参数的关系，采用理论分析方法，对分支扭转系统的固有频率分布规律进行了研究。结果表明，固有频率、主振型与结构参数具有简明的关系，可根据结构参数快速、简捷、直观地确定固有频率、主振型。给出了固有频率、主振型计算式和系统具有相同固有频率的条件。算例表明了该计算式的正确性和简捷性。     

大跨度屋盖结构等效静风荷载分析方法及应用

将大跨度屋盖结构等效静风荷载分为平均分量、背景分量和共振分量3个部分.以荷载响应相关系数法为基础,结合本征正交分解法,用脉动风荷载的本征模态表示等效静风荷载的背景分量,用主导振型的惯性力表示等效静风荷载的共振分量.进一步提出2个重要指标,选择最主要的本征模态和结构振型表示等效静风荷载,建立荷载模态、结构振型和等效静风荷载之间的联系.将该方法用于一单层球面网壳,计算结果验证了该方法的可靠性.     

基于有限元方法的汽轮机叶片动强度评估

为克服Campbell图在确定叶片共振点时产生的虚假信息给工程设计和分析带来的干扰,采用有限元方法对整圈叶片的固有频率和振型进行了分析计算．在整圈计算结果的基础上,根据共振条件并借助于SAFE图,提出了确定共振点的一般方法．利用该方法对某汽轮机叶片进行了动强度评估分析．结果表明,该方法可用于叶片设计和叶片事故分析．     

基于范例推理的城市建筑物震害预测方法研究

以往的震害预测方法往往需要调查建筑物的详细力学特性参数,这对个别社区的范围是可行的,但对整个城市的震害预测,则需要耗费巨大的财力、物力,因此需要研究适用于城市群体建筑物的快速震害预测方法.提出基于范例推理的建筑物震害预测方法,该方法通过建筑物震害范例的表示、索引、检索和调整模型,并运用Access建立了建筑物震害范例库,实现了基于灰色关联分析确定属性权重和欧式距离、曼哈顿距离、模糊相似优先及神经网络等的4种检索方法来预测城市未知建筑物的震害结果.该方法能够在较少的投资和时间下,迅速给出城市的震害预测结果.最后将该方法应用于厦门市的建筑物震害预测,结果表明该系统具有良好的可操作性和结果可靠性.     

用激光全息照相研究肋形楼板模型的振动特性

本文是用激光全息照相法研究肋形楼板模型的垂直振动特性。两种模型分别用金属(铜)和有机玻璃做成,实验结果与理论计算十分相符,尤其是金属模型因材料阻尼很小,所得固有频率及主振型与计算结果非常接近,且主振型图十分清晰。本文给出了金属模型及开孔金属模型,由基频到高频的20多个固有频率和主振型的实验和计算的对比图和表,也给出了有机玻璃模型由基频到高频的8个固有频率和主振型图。因本实验是采用非接触式激光测振,避免了加速度计惯性质量的影响,测量精度高,其振型图可直接反映出振动表面的全场振幅分布和相位关系。由于实验和理论计算符合得较好,本实验结果即将作为冶金工作部建筑研究总院组织制定《建筑物及楼板设计规程》计算部分的实验依据。     

大跨越输电塔风振系数研究

针对三江口长江大跨越输电塔工程实例,用SAP2000建立该塔的三维有限元模型,对模型进行有限元动力分析,计算结构适用于工程设计的输电塔第一自振周期及第一振型系数,确定大跨越塔的风振系数,以指导大跨越塔的抗风设计.     

基于图像的建筑物轮廓测量

针对施工中对建筑物进行测量中过程的复杂性、持续时间长的问题,提出一种用摄影测量建筑物的方法.该方法只需要对建筑物进行拍摄以及测量建筑物到相机的距离即可以对建筑物的参数进行测量.针对相机制造工艺中不可避免存在的畸变进行标定,得出相机的畸变参数和焦距等,再根据畸变参数对图像进行矫正,并使用Canny边缘检测算法提取建筑物的轮廓.应用结果表明该方法可以还原建筑物的真实轮廓.     

振型分解法充要条件及结构复振型的求法

本文导出了用振型分解法计算结构振动的充要条件,提出了在满足这一充要条件的前提下计算结构的复频率和复振型的方法。     

叠层板型元件模型干模态固有频率与振型分析

本文对一个叠层板层堆芯元件实验模型的干模态固有频率和振型进行了理论、数值分析，作者将该结构视为多层平行梁与整体单梁的对接问题，根据各梁的振型方程及对接处的连续性条件和平衡条件，建立了确定固有频率与振型系数的特征方程，并采用隐式迭代法对其进行数值求解，文中给出了部分固有频率与振型曲线的计算结果，其固有频率与实验测试结果相当吻合。     

大跨薄壁墩连续刚构桥抗震性能分析

以武汉在建的天兴洲大桥南岸引桥大跨度连续刚构桥为研究对象,运用AN SY S对其动力特性进行了分析.得到了成桥状态下结构的自振特性及有效振型参与质量,确定了运用反应谱法对地震作用进行振型组合时所必须的振型阶数,并结合反应谱法和时程分析法对该桥进行了地震反应分析,分别得到各概率地震作用下结构的反应最大值,同时比较了两种方法的分析结果.根据“三水准”设防原则,分析评价了该桥的综合抗震性能,为该桥的建设和抗震设计提供了参考,也为进一步研究该类桥型的抗震性能提供了分析基础.分析结果表明,该桥具有足够的抗震能力,能够满足预期的设计性能.