大跨度桥梁的抗风措施研究

目前,抗风问题已经成为决定大跨度桥梁结构安全性的控制因素。针对颤振、驰振、抖振和涡振这4种桥梁风致振动形式,分析了大跨度桥梁的风致振动情况,研究了此类问题的抗风措施。     

多Euler-Lagrange系统有限时间跟踪控制

为解决多Euler-Lagrange系统有限时间的跟踪控制问题,提出了一种基于非奇异终端滑模的有限时间跟踪控制方法。通过建立多Euler-Lagrange系统动力学跟踪误差模型,将引入连续超螺旋高阶控制项,与所提出的非奇异终端滑模面相结合,设计了一个基于超螺旋的非奇异终端滑模控制方法,使多Euler-Lagrange系统能够消除抖振现象,同时在有限时间内实现对期望目标的跟踪。通过选取合适的Lyapunov函数和相应的仿真证明了所设计控制方法的有效性。     

索膜结构在脉动风作用下的耦合分

结构的抖振响应分析一般主要考虑近地紊流风的影响,这种紊流是一个不规则的宽带随机过程,而结构的抖振分析(风振随机响应分析)就是将脉动风(考虑因结构本身振动而引起的风相对于结构的速度方向和大小的改变)所形成的随机风压作为激励输入,同时考虑作为载体的平均风所产生的共同作用。紊流引起的抖振响应即使不会造成结构的破坏,也会引起结构的疲劳或舒适性问题。因此抖振分析已成为结构抗风设计及舒适性分析中的重要课题[1]。     

地震作用下结构振动保性能鲁棒H2/H∞控制

针对建筑结构振动控制模型的不确定性,研究了被控建筑结构模型参数不确定性时的保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题.将结构模型参数不确定性引入到被控结构状态方程的摄动矩阵之中,基于线性矩阵不等式设计了多目标保性能鲁棒混合H2/H∞鲁棒控制器.该控制器在规定的模型参数变化范围内,使得闭环控制系统同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能.最后,以一个缩尺的多层剪切型建筑结构模型为例,给出了保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题的设计过程,验证所提控制方法的有效性.数值分析结果表明,所提出的保性能鲁棒混合H2/H∞控制方法的控制效果明显,能有效地减小结构的地震峰值响应,且控制系统对结构参数不确定性有很强的鲁棒性.     

桥梁抖振反应谱的实用计算方法

以R.H.Scanlan抖振理论为框架,并引入了气动导纳函数予以修正,给出了大跨桥梁抖振反应谱理论的基本公式.通过比较详细的参数分析,给出了类似于地震反应谱分析的抖振反应谱实用计算方法.最后,以汕头海湾悬索桥和上海杨浦斜拉桥为例,进行了工程实例分析,结果表明:与精确分析方法相比,抖振反应谱实用计算方法有足够的精度.     

MATLAB在结构振动控制中的应用与实例分析

土木工程建筑结构除了承受静荷载以外,同样承受着包括风、浪、地震等动荷载。这些动荷载会引起严重且持续的振动并影响结构的可靠性。MATLAB作为一种数值分析软件,在结构振动控制方面的计算具有较大优势,本文简要介绍了MATLAB软件的特点以及原理,并通过主动控制算例简要阐述了其在结构控振方面的应用。     

柔性联接双电机系统的滑模协调控制

针对现有的双电机协调控制方法无法兼顾扰动抑制和协调控制精度的问题,研究柔性联接的双直流电机系统协调控制。首先,基于柔性联接的耦合特性,建立双直流电机系统的耦合模型;接着,将交叉耦合协调控制与传统PI控制相结合,得到协调控制模型;然后,提出一种滑模变结构方法设计协调控制器,提高系统抗扰动能力;最后,MATLAB仿真表明该方法能有效解决因负载变化造成的抖振问题,提高系统的鲁棒性。     

高层建筑风致振动控制的研究

随着高层以及超高层建筑结构不断向更高和更柔的方向发展,强风作用下这类建筑的传统设计方法有时已经无法完全满足结构的抗风设计要求。因此,提出了采用振动控制来抑制结构风致振动控制的新方法。论文首先概述了高层建筑中风振控制的方法及其国内外的研究现状,然后对其中的调谐质量阻尼器(TMD)、主动调谐质量阻尼器(ATMD),以及摩擦阻尼器这3种控制方法详加评述,最后进一步指出我国风振控制研究的发展方向。     

地铁振动造成大跨度人行天桥抖振的机理分析

对某钢结构大跨度人行天桥在地铁振动作用下的受迫抖振做现场实桥测试,利用频谱分析和有限元分析方法,对天桥上部结构进行模态参数分析.根据工程振动理论得出,由地铁振动诱发的地基振动优势频率与天桥上部结构低阶自振频率相近,由此引发结构共振效应,基础振动相对运动传递率过高是造成天桥梁体抖振的主要原因.     

湍流风速谱有效模态的POD分析法

大跨度桥梁和极端天气的出现,使得桥梁的抖振问题备受关注。然而抖振分析的最重要参数之一是风速谱,传统的抖振分析方法认为所有频率的风速会激发桥梁的抖振响应,针对此问题本文提出了基于本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition)方法对风速谱分解。以某斜拉桥为算例通过对风速谱的分解研究了其有效参与模态对桥梁抖振的贡献。研究发现并不是所有频率的风速谱会激发桥梁的抖振响应,其响应与结构的自振模态和风速谱的有效湍流参与系数有关。