基于动力测评估斜拉索参数的一个实例

本文通过最小化频率测量值和计算值间的误差,建立了利用多阶测试频率识别斜拉索张力、长度、抗弯刚度、线密度及支撑条件等多个参数的方法,提高了斜拉索张力测试的准确度和可靠度.作为实例,对洞庭湖大桥的斜拉索进行了张力测试和参数评估.     

采用ER阻尼器作斜拉索半主动振动控制的试验研究

提出了基于ER/MR阻尼器的半主动控制算法对斜拉索进行振动控制,并进行了振动控制试验。该算法建立在离散时间系统的基础上,并考虑了EP/MR阻尼器的力学特性而发展起来的,因此具有很大的应用价值。首先通过模态降阶的理论,减少了系统的自由度数目,使系统更易于控制。在阻尼器采用Bingham模型的半主动控制策略的基础上,应用更符合阻尼器实际力学特性的双粘性模型,提出了相应的改进办法。然后在试验室建立了缩尺比为1∶12的一根12m长的斜拉索试验模型,考虑到ER阻尼器与MR阻尼器具有相似的力学特性,选用ER阻尼器作为作动器,完成了斜拉索半主动振动控制的试验研究,并与理论结果进行了比较,两者吻合良好。     

基于频域系统辨识和支持向量机的桥梁状态监测方法

随着大跨度悬索、斜拉桥的增加,保障桥梁安全、降低维护费用成为交通管理以及政府部门关注的问题。针对损伤样本难以获得的实际情况,将桥梁状态监测问题作为模式识别中的“一类学习”问题处理。桥梁模式特征获取过程是“只有输出响应”的系统辨识问题,考虑到监测系统需要在线工作的特点,提出运用概念直观、结果可靠且便于自动实现的CMIF系统辨识方法作为获取模式特征的工具。为了获得足够敏感的异常报警判别函数,采用了基于支持向量机的一类学习算法,这种方法在得到很高灵敏性的同时,可以方便地权衡敏感性和泛化性能之间的矛盾。用香港汀九桥794小时实测数据对所采用的算法进行验证,证明了算法的有效性和实用性,其结果可供设计类似监测系统时参考。     

合肥电视塔TMD风振控制的响应分析

本文进行了合肥电视塔风振响应分析,探讨了电视塔人体舒适度设计准则。计算表明,电视塔上塔楼的加速度响应大大超出了容许的最大加速度限值。因此,利用塔上60t重的生活、消防用水箱作为调频质量阻尼器(TMD)。通过在频域内大量的TMD参数研究,确定TMD的优化参数。研究结果表明,具有最优参数TMD可以显著提高电视塔的人体舒适度性能,上塔楼的加速度响应下降了49%。在此基础上,本文提出了TMD优化参数的选择路线,结合受控和未控结构的响应比与频率比和TMD阻尼比的关系曲线,采用图解法确定了满足减振要求的TMD优化参数。     

安装有粘弹性阻尼器的框架的试验和数值分析

为了高层建筑结构中有效地降低结构的振动反应，本文作者提出了一种附加在主结构中的安装有粘弹性阻尼器的主－辅框架结构，作者在粘弹性材料纯剪动力试验得出材料动力特性的基础上建立了数学模型，并将之应用于结构的动力分析中，采用变刚度的方法处理安装有粘弹性阻尼器的结构，安装阻尼器的框架动力试验，不仅证实阻尼器的安装可以大大减小结构的振动，也验证了数值分析方法的准确性。     

斜拉索张力测试和参数评估的理论和应用

基于较完善的有限元模型,通过最小化频率测量值与计算值间的误差,建立了利用多阶测试频率识别斜拉索张力、长度、抗弯刚度、线密度以及支撑条件等多个参数的基本理论,极大地提高了斜拉索张力测试的准确度和可靠度。作为实例,对洞庭湖大桥的斜拉索进行了张力测试和参数评估。     

用钢丝绳减振器控制结构振动

用弹塑性或干摩擦元件控制结构振动，可以保证在小激励下结构保持正常的钢度与稳定，而在大激励时，由于塑性变形或滑动，限制构件受力过载，避免损害，故在近年来的抗震结构设计中颇多应用。缺点是弹塑性变形与干摩擦均难控制，变形后也难以复原。本文探讨用钢丝绳减振器取代弹塑性或干摩擦减振元件，通过实验研究，证明了钢丝绳减振器具有与弹塑性或千摩擦元件相似的动态特征，可以用来减小结构振动。对钢丝绳减振器之性能识剐与描述进行了研充。     

基于降阶模型的斜拉索振动的半主动神经网络控制

根据模态降阶理论,获得了斜拉索-阻尼器系统的降阶模型,有效地缩减了系统的自由度.根据ER/MR阻尼器特性和主动控制中LQG控制理论,建立了面向速度剪切的半主动LQG控制方法,并获得了很好的控制效果.本文设计了神经网络的观测器,使用的传感器数目大大减少,根据智能控制理论,设计了神经网络控制器,并提出采用该神经网络作斜拉索半主动控制的控制算法.振动仿真的结果表明,经过离线训练后的神经网络观测器和控制器,有效地抑制了斜拉索的振动.     

青马大桥桥板结构损伤位置识别的数值模拟

通过数值模拟研究了香港青马大桥桥板结构的损伤位置识别问题.分两阶段来识别青马大桥桥板结构的损伤位置,在第一阶段,将青马大桥桥板结构划分为许多桥板段,并根据部分模态分量导出了一个损伤指标,用于指示大概的损伤区域(桥板段);第二阶段,在已知损伤桥板段后,采用神经网络方法来识别具体的损伤构件.数值模拟结果表明,采用本文提出的损伤指标、采用神经网络方法,分两阶段进行青马大桥桥板结构的损伤位置识别是有可能的.     

随机减量法在斜拉桥拉索模态参数识别中的应用

斜拉桥拉索模态参数(固有频率、阻尼比)在索力测试、拉索减振、实时控制等方面起着重要作用。文中利用随机减量技术从岳阳洞庭桥环境激励下拾取的拉索的加速度响应中分离出自由衰减振动加速度响应信号，将获取的加速度响应信号表达为一理论形式，综合运用参数识别、最优估计理论，识别出拉索的模态参数，与理论值吻合良好。本文方法简单，试验容易实施，具有工程实用价值。数字仿真与工程测试结果表明了方法的有效性和可行性。