基于LMI的结构振动多目标鲁棒H_2/H_∞控制

研究了考虑建筑结构动力特性具有不确定性的多目标鲁棒H2/H∞控制问题。在设计控制器的过程中,将模型参数(包括质量、刚度和阻尼)的不确定性引入到状态方程的摄动矩阵之中,使得闭环系统对所有允许的不确定性同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能。基于线性矩阵不等式优化技术,推导得到了线性矩阵不等式组来求解相应的多目标优化问题,应用MATLAB的线性矩阵不等式工具箱设计了输出反馈控制器。最后对一3层结构进行了振动控制仿真分析,结果表明了所提方法的有效性和优越性。     

非线性能量阱减振系统受基底简谐激励的分岔特性分析

利用复变量平均法推导了基底简谐激励下带光滑立方刚度非线性能量阱减振系统的慢变微分方程,结合多尺度分析,得到了系统的鞍结分岔边界条件及Hopf分岔边界条件。分析表明:基底简谐激励作用下,系统鞍结分岔边界内有3解,边界外有1解;Hopf分叉边界内为不稳定周期解区域,边界外则相反;仅在质量比较小时,其分岔边界与仅考虑主系统受简谐激励的分岔边界接近,但失谐参数的变化将会引起较大差别。基底简谐激励下的理论预测幅值与实际计算幅值相近,慢变系统幅值与数值模拟的幅值吻合也较好;在一定条件下也可能产生弱调制反应,并且在某些失谐参数处有可能出现多解共存的情况。     

三维非偏心基础隔震结构非平稳随机振动分析

利用虚拟激励法和等效线性化技术,通过缩减等效线性化微分方程的数量,提出了求解三维有限元模型基础隔震结构非平稳随机响应的近似计算方法。计算中,假定隔震系统即使在受到大震激励时,其上部结构也依然处于弹性状态,塑性变形主要集中在隔震层处,隔震支座的本构关系采用Bouc-Wen模型描述。根据基础隔震结构响应的特点,假定同种类型支座相同方向滞迟变量大小相等,这样就可以显著减少参与计算的等效线性化微分方程的数量,降低微分方程组的阶数,提高了计算效率和精度。通过分析一简单的三维基础隔震的框架结构,验证了所提方法的正确性。该方法可以考虑不同类型隔震支座的差异性,方便地求得地震作用下各个支座的破坏情况,对于分析隔震支座在地震中的基础提离问题具有重要意义。     

基于保性能自适应RBF神经网络的MR半主动非线性鲁棒分散控制

该文针对模型参数不确定的非线性结构半主动分散控制问题进行研究。首先,采用退化Bouc-Wen滞回模型模拟层间恢复力,并考虑模型参数(质量、刚度和阻尼)不确定及子系统间的耦合项,建立了子控制系统误差状态方程;在此基础上,设计了由保性能控制项和自适应逼近控制项构成的子控制器,其中,保性能控制项通过求解转化为线性矩阵不等式的保性能控制问题得到,逼近控制项通过RBF神经网络自适应控制律确定,同时利用Lyapunov稳定性理论对其稳定性及权值有界性进行证明;从而建立了适用于不确定结构非线性振动控制的保性能自适应RBF神经网络鲁棒分散控制(GCARBF)算法。最后,对一8层非线性结构进行MR半主动分散控制设计及0.3 g~0.8 g地震下仿真分析,结果表明了所提算法的有效性与优越性。     

高层剪力墙复合基础隔震结构地震响应分析

针对高层剪力墙结构基础隔震问题,研制出双向抗拔滑动装置,与叠层橡胶隔震支座共同使用形成复合隔震系统。通过建立高层剪力墙复合基础隔震结构动力分析简化模型,推导出高层剪力墙复合基础隔震结构的频率方程、振型正交条件、广义质量与广义刚度。根据Hamilton原理,推导出橡胶隔震支座阻尼在各振型上的等效阻尼比,从而实现该体系运动...     

建筑隔震橡胶支座的耐火性能试验

在ISO834标准升温条件下,开展直径600 mm的4个铅芯隔震橡胶支座和2个无铅芯隔震橡胶支座的明火试验,考察受火时间和竖向荷载对受火后支座剩余力学性能的影响。试验结果表明:①受火1.5h左右,支座的整体性和承载能力完全丧失;②受火0.5h后,支座力学性能的改变幅度小于10%,且其水平极限变形能力仍可满足使用要求,同时在竖向压应力常用取值范围内,竖向荷载对支座受火后的剩余力学性能影响有限;③受火1.0h后,支座力学性能明显劣化。由于隔震橡胶支座的耐火能力不足,实际工程中应在支座处设置防火保护。     

圆钢管混凝土拱空间极限荷载计算方法研究

基于随转坐标法和场一致性原则,引入纤维梁截面的正应变平截面假定和剪应变线性分布假定,提出了考虑几何与材料双非线性的圆钢管混凝土拱空间极限荷载分析方法。编制相应的非线性有限元分析程序,并对已有的面内及面外受力的钢管混凝土模型拱进行了双重非线性有限元分析。结果表明:分析得出的荷载-变形曲线和极限荷载与试验结果有一定差异,但与其他文献计算结果符合较好。与其他学者计算方法相比,本文方法由于实现了几何与材料非线性之间的解耦,及基于全量计算不平衡力,因而具有较好的计算效率及精度。     

国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)疑问解答(八)

国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)于2010年5月31日颁布,12月1日实施。为了配合新抗震规范的实施,帮助建筑设计人员对新规范的理解,规范管理组将对设计人员在学习和实施规范中所遇到的问题做出解释。本文主要介绍新规范第12章中关于隔震设计的主要条文修改及有关问题解释。     

国内外建筑隔震改造加固概述

本文总结了国外利用隔震技术对既有的房屋进行抗震加固的工程应用情况,其特点是:1.隔震改造的多为多层房屋;2.仅美国和日本在高层房屋的改造中应用了隔震技术;3.隔震改造的结构形式有钢筋混凝土结构、钢结构、砖石砌体结构、木结构等各种形式;4.以基底隔震为主,也有中间层隔震的应用实例.     

铅芯夹层橡胶隔震垫各种相关性能及长期性能的研究

本文详细地研究了各种相关因素对中国铅芯夹层橡胶隔震垫力学性能的影响,同时还研究了中国铅芯夹层橡胶隔震垫的长期性能.研究包括竖向压力、频率、剪切变形、循环次数、温度对隔震垫刚度及阻尼等力学性能的影响;隔震垫的耐久性能诸如温度老化及徐变对隔震垫刚度、阻尼特性及极限变形能力的影响.研究还包括水平剪切及竖向低周疲劳试验对隔震垫力学性能的影响程度.