复合式金属阻尼器在高层剪力墙结构中的应用

将新型复合式金属阻尼器应用于某高层剪力墙实际工程结构.采用Perform-3D建立了结构的三维精细化非线性有限元模型,通过对结构在9度大震下的弹塑性分析,研究了该复合式金属阻尼器对高层剪力墙实际工程结构的减震控制效果.分析结果表明:加设复合式金属阻尼器后结构的耗能性能明显改善,结构的基底剪力减小20％以上,该复合式金属阻尼器在实际工程中具有良好的推广实用意义.     

核电站安全的地震威胁及对策分析

核能是一种清洁高效的无碳能源,在人类文明进程及世界现代化发展中具有重要意义,但也存在核泄漏和核废料等问题。对世界核能利用情况及各国核电站建设与规划情况进行了回顾与展望,总结了历史上历次核电站事故发生的根本原因,着重探讨了地震对核电站的威胁。以2011年日本大地震造成的福岛核电站事故为例,分析了核电站事故对社会、经济及生态环境造成的影响,同时还提出了一些建议:对已建核电站进行抗震加固和延寿评估,做好未来核电站建设规划,改善管理机制,做好地震预警及核电站安全监测,优化应急处置机制,深化核能概率安全分析,普及群众安全教育,定期开展灾难演习,强化国际合作等举措,为人类在探索正确使用核能的进程中少受核能副作用的伤害而发挥重要作用。     

关于局部隔震技术的几点探讨

简要概括了国内外局部隔震技术的研究及应用发展状况,探讨了局部隔震技术的几个主要研究方向,指出了局部隔震技术发展中需要解决的几个主要问题,从而减轻结构的地震响应,达到隔震的目的。     

基于性能的中小跨径装配式梁桥地震易损性分析

标准跨径装配式梁桥由于造价低廉,便于设计和施工,在中国公路路网中广泛使用,成为公路网应用最多的桥型结构。虽然使用广泛,但是针对具有这种设计特点桥梁的地震易损性的研究还比较少。本文以典型的多跨梁桥为例,以使用功能作为设防目标定义了桥梁的5种性能水平,提出了详细的桥墩损伤指标界定值作为桥墩4种损伤极限状态界定准则。在此基础上,明确提出了这类桥梁的地震易损性分析方法,考虑了结构本身主要材料的不确定性和地震动输入的不确定性,得到了结构的地震易损性曲线。根据易损性分析结果,探讨了桥梁失效模式和损伤概率,为公路路网抗震能力分析和应急预案的制定提供了理论依据。     

城市交通诱发结构二次振动分析与数值模拟

为了研究结构二次振动的振动特点及发生机理,建立了理论分析模型,并推导了运动方程.分析结果表明,结构二次振动实质为结构内部构件与外部激励中的与其自振频率相近频段发生的共振反应,框架结构的二次振动主要表现为楼板和梁等结构构件与外部激励的谐振.结合工程实际,通过数值模拟分析了一栋7层框架结构分别在高架路、地铁和轻轨交通诱发地面振动激励下的二次振动响应,验证了提出的理论模型和分析的正确性.     

大型结构分散控制系统的优化研究

针对大型工程结构的分散控制方法进行研究,引入完全分散、部分独立分散及部分重叠分散控制的概念,分别以子系统控制效果局部最优及整体最优为目标设计分散控制结构的子系统控制器,并利用基于差分进化的混合粒子群算法对子系统进行优化,综合考虑子系统划分数量、子系统所含层数以及重叠部分所含层数的影响。对9层benchmark模型进行了多工况分散控制设计与数值分析。结果表明,整体最优目标下,采用部分重叠分散控制策略,能获得与集中控制策略接近的控制效果,相对于集中控制,重叠分散控制系统具有更高的可靠性,且不需要更多的控制能量。     

一种NES与TMD的混合控制方案研究

提出了一种非线性能量阱（NES）与调谐质量阻尼器（TMD）混合控制结构振动的方案,结合复变量平均法推得了慢变系统方程,并利用多尺度分析得到了理论能量预测方程。能量方程表明混合系统中主结构与非线性能量阱的能量呈三次方关系,而与调谐质量阻尼器的能量为线性关系。数值仿真表明混合系统中非线性能量阱可较快出现靶能量传递现象,而且整个系统具有较高的耗能效率;数值计算的能量分布曲线围绕理论能量预测曲线变动,证实了理论分析的正确性;混合系统具有良好的鲁棒性,不仅拓宽了频带,而且降低了对初始能量的敏感性。     

大型结构小增益分散稳定化容错控制研究

针对大型土木工程结构,研究了具有完整性的小增益分散稳定化容错控制问题,考虑子控制系统关联项及系统中传感器与作动器出现故障的情况,利用Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式方法,给出了离散时滞关联系统分散镇定的充分条件,并证明了该条件等价于一组线性矩阵不等式的可行性问题。进而,通过建立和求解一个凸优化问题,提出了具有完整性的小反馈增益参数分散稳定化容错状态反馈控制律的设计方法,所得到的子系统控制器能保持全局渐进稳定。针对ASCE 9层benchmark模型,该文分别从部分独立分散控制和重叠分散控制角度研究分析了正常工况、传感器失效、作动器失效及传感器作动器均失效工况的分散控制设计与数值分析。结果表明,该文提出的小增益分散稳定化控制（LMI-SGDSC）算法能获得与集中控制策略接近的控制效果,且无需更多的控制能量;相对于集中控制,重叠分散控制系统具有更高的可靠性;在发生故障时,具有完整性的分散稳定化容错控制（LMI-SGFTDSC）具有较好的控制效果。     

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。