加权PCA残差空间的加速度传感器故障诊断

针对加速度传感器在健康监测系统恶劣工作环境下易发生故障的问题,提出一种基于残差空间主元加权统计量的传感器故障诊断方法。首先,将传感器故障采用故障方向和故障幅度向量来表征,并求取传感器故障在残差空间的投影;其次,通过理论推导得出平方预测误差（squared prediction error,简称SPE）统计量与残差空间主向量中各元素呈平方关系,将各元素作为SPE统计量的非线性加权系数;然后,结合贝叶斯推论,采用加权后的SPE统计量计算累积贡献率,并将其作为传感器故障定位的指标。三跨连续梁数值算例结果表明,传统方法对两类常见的增益和偏差故障诊断率分别为5.45%和3.43%,所提方法的诊断率分别为69.8%和100%,且在两种传感器故障类型下均能准确定位故障传感器;意大利帕尔马Lamberti实桥测试数据的算例表明,所提方法对增益故障的诊断率达到77.58%,且能正确定位发生故障的传感器通道。     

高频次微小地震下顺倾软硬互层边坡动力稳定性研究

三峡库区(TGR)自蓄水以来微震活动加剧、强度增大,频发微震会对库区边坡产生一定影响。采用振动台模型试验和UDEC数值模拟方法,对库区顺倾软硬互层边坡在不断微、小地震作用下的破坏失稳演化过程及动力稳定性进行了研究。研究成果如下:在不断地震作用后,边坡自振频率下降、阻尼比上升,自振频率下降的速度随加载次数和加载幅值的增加而增大;在不同加载阶段,边坡坡面PGA放大系数不断降低,动力响应呈现减弱趋势;弱层成为顺倾软硬互层边坡变形破坏的优势区域;边坡的破坏失稳演化过程为分段式的滑移破坏过程,上部软、硬层滑落后,剩余滑体沿着由上部弱层剪切裂缝、中部硬层次级节理拉裂缝和下部弱层剪切裂缝贯通形成的滑移面滑移破坏;UDEC数值模拟表明顺倾软硬互层边坡的累积永久位移随微震作用次数的增加而增加,稳定性系数则呈现递减趋势。研究成果对库区滑坡形成机制的认识和减灾、防灾有一定的价值。     

珊瑚礁砂砾料力学行为与颗粒破碎的试验研究

珊瑚礁砂砾石是中国南海岛礁建设的主要填料,因为特殊的生物成因和多孔隙的颗粒结构,极易产生颗粒破碎。对取自南海某岛礁的珊瑚礁砂砾石填料开展了大型压缩试验、三轴排水剪切试验和三轴不排水剪切试验,研究了压缩指数、杨氏模量、剪胀和强度等基本工程力学指标与颗粒破碎的变化规律。在相同的压缩作用下,疏松试样比密实试样的颗粒破碎程度更大。颗粒破碎程度随着压力的增大而显著增大,导致珊瑚礁砂砾料的压缩模量和杨氏模量随压力的增大增幅不明显,峰值摩擦角和临界状态摩擦角随压力的增高而显著降低。颗粒破碎过程具有明显的应力路径和应力历史依赖性,有无预压作用的相同密度的试样表现出显著不同的压缩特性,相同密度和初始压力的试样在排水和不排水剪切下也表现出明显不同的剪胀和强度特性。峰值摩擦角依赖于应力路径和颗粒破碎的演化过程;临界状态摩擦角与最终的颗粒破碎指标值有较好的相关性,与颗粒破碎的产生过程无关。     

隧道顶部溶洞对围岩稳定性影响的数值分析

以在建的某高速公路岩溶隧道为工程背景,采用有限单元法,运用迈达斯GTS分析软件,建立隧道结构及围岩的三维分析模型,重点分析了不同位置、大小的顶部溶洞在开挖过程中对围岩变形位移、力学特性、塑性区以及支护结构受力的影响,研究了顶部溶洞对隧道围岩稳定性的影响,所得结论可为岩溶地区隧道工程的设计、施工和研究提供指导。     

预挂膜加速厌氧生物膜反应器启动的试验研究

对厌氧生物膜反应器的填料进行预挂膜处理，使其形成良好的丝状微生物结构，为厌氧微生物的附着和生长提供条件，试验结果表明预挂膜可以较大幅度地提高厌氧反应器的启动速率。并用生态学的观点对试验现象和结果进行了分析。     

“梁强于柱”、“等强梁柱”单层单跨框架试验研究

通过对两榀分属“梁强于柱”、“等强梁柱”的单层单跨钢筋混凝土框架的试验和分析,研究了其内力重分布的特点,并对“柱强于梁”、“梁强于柱”、“等强梁柱”这三类框架的相关特点做了初步对比。通过对比,证实这三类框架是客观存在的,且每类框架的内力重分布特点各有不同,并提出这三类框架弯矩调幅设计必须综合考虑弹性弯矩图以及不同类型框架之间内力重分布特性的差异。     

考虑竖向荷载影响的大直径管桩水平振动响应解析解

建立了黏弹性地基中受轴力作用的现浇大直径管桩水平振动响应计算模型,通过引入势函数对土体振动方程进行解耦,结合桩土耦合条件求得了桩顶复阻抗解析表达式。将该解退化到不考虑竖向荷载的水平振动响应解与已有理论解对比,验证了该解的合理性。通过算例分析,研究了竖向荷载、激振频率和桩长对管桩桩顶水平复阻抗、桩身位移和内力的影响,研究结果表明:复阻抗实部和虚部在桩土系统固有频率处均发生共振;竖向荷载使管桩位移和内力发生重分布,竖向荷载为零时,位移、弯矩和剪力最大值均出现于管桩中上部,随着竖向荷载增大,其最大值均出现于桩底;桩身水平位移随频率变化而变化,管桩中下部转角、弯矩和剪力受频率影响较大;桩身中下部位移和内力受桩长影响大于桩身其他部分;无桩芯土时桩顶水平位移和转角比桩芯土存在时大。     

等效线性化方法在RC框架结构设计中的应用

为研究罕遇地震作用下等效线性化方法在RC框架结构设计中的应用,基于现有的结构非线性响应的等效线性化方法,通过与RC框架结构非线性时程分析结果对比,分析不同的等效线性化方法计算罕遇地震作用下结构地震响应的有效性,并确定等效线性化参数的取值;按基于等效线性化的设计方法及现行规范方法分别设计了分析算例,通过非线性动力时程分析,对比了框架结构实现预期强震破坏模式的效果。结果表明：同时考虑刚度折减和附加阻尼的割线刚度等效线性法可更好模拟结构强震非线性反应;基于等效线性化的设计方法可更好地实现结构在罕遇地震作用下的预期破坏模式。     

用于结构减振的聚合物混凝土试验研究

摘 要：对于目前工程中新出现的桥梁-建筑合一的大型结构,如何减小运行荷载产生的振动是颇受关注的问题。本研究通过在混凝土中掺入高分子聚合物以提高其阻尼性能达到减振的目的。采用矩形截面简支梁和以实际大跨复杂箱梁为原型的1/6缩尺模型,分别进行振动测试、静载试验和疲劳试验,对比普通混凝土和聚合物混凝土的阻尼性能、静力性能和疲劳性能。同时测试基准混凝土和各聚灰比的聚合物混凝土试块的抗压强度和弹性模量。试验结果表明,随聚灰比的增大混凝土梁的阻尼比大幅增大,试块抗压强度和弹性模量略有下降,但满足规范的要求。聚合物混凝土梁的静力性能比普通混凝土梁更好,疲劳性能与之相当。聚合物混凝土的施工性能指标如塌落度和扩展度良好。     

《建筑给水系统噪声的分析与控制》

针对目前备受人们关注的建筑给水系统中的噪声问题,从建筑给水系统中的水泵机组、供水管道系统、用水设备三方面分析了建筑内部给水系统产生噪声的原因,从设计和施工两方面出发,对控制建筑给水系统噪声的相应措施进行了探讨。