结构抗震抗风振动控制

本文阐述了结构抗震抗风控制的概念，概括总结了近扯为国内外关于抗震风控制研究和工程应用状况，介绍了作者在该领域的部分研究成果。同时，提出了该领域研究的关键科学问题。     

高层钢结构工程施工问题探讨

本文就目前钢结构构件制作、安装、检验等存在的一些问题,提出了意见和看法,供同行参考。     

高层钢结构MIMD地震反应控制优化设计

本文通过数值分析,得出了ＭＩＭＤ系统最优设计参数。提出了ＭＩＭＤ系统优化设计步骤和结构－ＭＩＭＤ系统抗震设计方法。设计算例说明了本文方法的应用及ＭＩＭＤ对结构地震反应控制的有效性。     

高层钢结构建筑TMD风振舒适度控制设计

本文研究了ＴＭＤ－高层钢结构系统的风振舒适度控制设计方法。导出了受控高层钢结构的风振加速度设计计算公式。给出了受控高层钢结构脉动增大系数及有关ＴＭＤ系统参数实用设计表格。给出了高层结构－ＴＭＤ系统风振舒适度控制设计过程。算例表明ＴＭＤ对高层钢结构风振加速度的控制是十分有效的。     

高层钢结构建筑施工中的相关问题分析

高层钢结构建筑在国外已经有了110年的历史,最早一幢钢结构高层建筑是1883年在美国芝加哥诞生的,现在高层的建筑结构体系已经日趋完善,并且计算的水平及施工技术也在日益提高,促进了高层建筑的迅猛发展。高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业及综合技术水平,是建设部门实力雄厚的一大象征。钢筋混凝土结构在高层建筑中由于自重大,在建筑中采用的钢筋混凝土结构受到质疑,文章将具体分析下高层钢结构建筑施工中的相关问题。     

高层钢结构MTMD地震反应控制优化设计

本文通过数值分析 ,得出了MTMD系统最优设计参数。提出了MTMD系统优化设计步骤和结构 -MTMD系统抗震设计方法。设计算例说明了本文方法的应用及MTMD对结构地震反应控制的有效性     

高层钢结构顺风向风振加速度的MTMD控制

根据我国荷载规范并利用虚拟激励法和振型降价法，建立了在风荷载作用下设置MTMD时高层钢结构建筑的加速度传递函数，进而导出了设置MTMD时高层钢结构建筑的加速度动力放大系数R明确表达式。MTMD的优化目标是为Min.Min.Max.R。通过最优搜寻可得到MTMD的最优参数及有效性指标。目前的论文通过考虑结构基本周期和离地10m高的平均风速的不同取值，研究其对MTMD最优参数及有效性指标的影响。     

高层钢结构TMDs风振舒适度控制最优参数与简化设计

分别将脉动风视为白噪声和采用Davenport风速谱，基于建筑荷载规范GBJ9－87，导出了高层钢结构－TMD系统减振系数DRF1和DRF2。数值研究表明；高层钢结构的基本周期和基本风压不影响TMDs最优设计参数；将脉动风设为白噪声或采用Davenport风速谱时，TMDs最优设计参数未有改变，但减振系数略有变化。同时，基于导出的高层钢结构TMD－系列加速度传递函数及加速度动力放大系数，研究了TMDs最优参数取值。提出了高层钢结构TMD风振舒适度控制简化设计过程。数值算例说明了本文方法的应用及TMDs对高层钢结构风振舒适度控制的有效性。比较了基于位移和加速度设计的TMDs系统。     

高层混凝土建筑抗震结构设计问题研究

随着国内建筑工程行业的不断进步,建筑产品的样式日益复杂、建设难度不断提高,逐步增加高层混凝土建筑工程的建设,有关部门非常注重高层混凝土建筑的抗震结构设计,然而,在具体的建筑抗震结构设计中依旧面临不少问题。近些年,我国经常发生地震灾害,这对房屋的结构和抗震效果提出了更加严格的要求。因此,我们应该严格按照设计规范,根据经验,使我们的抗震结构设计更加完善。为此,该文分析了高层混凝土建筑抗震结构设计面临的问题以及应对措施。     

高层钢结构建筑工程监理的思考

我国高层钢结构工程起步较晚,工程实例与钢筋砼结构相比也较少,因此如何开展对此类工程的监理工作,成为我国监理行业面临的新问题。根据近20年来高层钢结构建筑在我国的发展情况,在对高层钢结构的工程监理中,主要应对二个方面的问题引起重视:设计方面和施工现场安装方面。     

TMD-高层钢结构系统风振舒适度控制设计方法

高层钢结构风振舒适度控制是结构设计的一项重要内容。舒适度主要判断标准是结构的加速度响应。本文研究了 Ｔ Ｍ Ｄ高层钢结构系统的风振舒适度控制设计方法,导出了 Ｔ Ｍ Ｄ高层钢结构系统的传递函数和减振系统 Ｄ Ｒ Ｆ的表达式,同时对 Ｄ Ｒ Ｆ 进行数值分析。最后给出了设计步骤、算例及结论。     

高层建筑和风作用的耦合响应分析

本文研究了高层建筑结构和风作用的耦合振动响应,得到一个具有气体粘性的惯性力项和高阶的风速波动项的非线性微分方程组,应用简易的Park差分法求解,分析了影响结构风振响应的主要因素。获得了具有较好参考价值的风振响应分析资料。     

高层建筑风致响应和等效静力风荷载的特征

详细讨论了高层建筑风致振动和等效静力风荷载的计算方法及其特征。将结构风致响应分解为平均响应、动力响应的背景分量和共振分量,给出了相应的计算公式;还给出了背景和共振等效静力风荷载的计算公式,提出了等效静力风荷载组合的一种简便方法,并讨论了计算背景分量的QML法和LRC法的差异。最后,以一典型高层建筑为算例,讨论了高层建筑风致响应和等效静力风荷载的主要特征。     

基于分级控制的智能预应力结构模型试

针对活载与恒载比值高的情况,提出在斜拉桥中采用随活载变化而变化的智能斜拉索方法,即根据主梁承受的荷载情况,在斜拉索中配置适当的作动系统,通过作动系统实时改变索力大小,从而实现主梁监控点处挠度或应变始终控制在目标范围内。基于分级控制算法,以应变控制为目标,采用数字信号控制系统进行了智能斜拉桥模型在移动荷载作用下的主动控制试验,研究了控制算法中电机转速设置对智能斜拉索系统控制性能的影响,以及在不同荷载移动速度下,控制算法中的死区设置和电机转速设置对智能斜拉索系统控制性能的影响。试验结果表明,通过作动器速度的分级和限位应变范围的分级,可提高系统在快速移动荷载作用下的控制能力,同时又能避免系统在慢速移动荷载作用下的频繁启动,实现了自适应控制的目标。     

高层建筑抗风优化设计和风振控制相关问题研究

高层建筑由于自振周期长、阻尼小,其高柔的特征使其对风荷载特别敏感,风荷载是沿海地区超高层建筑的主要水平控制荷载,因此在强/台风作用下,其抗风设计须在满足规范安全要求的前提下,同时又要经济实用和结构性能高效,为此,开展高层建筑抗风优化和风振控制方面的研究具有十分重要的现实意义。该文在对高层建筑抗风优化设计和风振控制研究现状做简要介绍的基础上,首先根据风荷载的特点,着重研究了考虑风速风向联合概率分布和基于可靠度及性能化的高层建筑抗风设计方法,采用最优准则法,以结构的总重或总造价为目标函数,以顶部位移、层间侧移以及顶部风致加速度为约束条件,对高层建筑结构杆件截面抗风优化设计的相关问题进行了研究。同时为提高基因遗传智能优化算法的收敛速度和获得最可能优化解,该文提出了传统基因遗传的改进算法(如基于改进罚函数及分级遗传算法)用于结构抗风优化设计。在结构拓扑抗风优化方面,则主要引入分层优化的概念,对变密度法和改进动态进化率的双向渐进拓扑优化方法,应用于抗风结构的拓扑构型优化算法进行了相关研究。通过实例分析验证了上述结构抗风优化算法的高效和正确性。在风振控制方面,该文结合摩擦摆系统和调谐质量阻尼器各自的优点,提出了摩擦摆调谐质量阻尼器(FPS-TMD)被动控制系统,对其力学和动力特性,以及高层建筑顶部带FPS-TMD系统的风振控制理论,进行了相关研究。以结构控制第三代Benchmark模型为实例,研究顶部带FPS-TMD系统的高层建筑风振控制效果,同时结合该文开发的基于小型电振动台的实时混合实验测试平台,采用风振控制实时混合实验结果与理论模拟计算结果的对比,验证了该文提出的FPS-TMD被动控制系统,应用于高层建筑风振控制的有效性。     

风载作用下锅炉构架动力特性有限元分析

对风载作用下电站锅炉构架钢结构的动力特性进行了研究。针对工程实例,运用空间梁单元有限元方法建立了锅炉构架的三维结构模型;考虑风荷载作用,应用ANSYS软件对锅炉构架钢结构进行了静力计算分析;用Lanczos向量迭代法求解自振方程,研究了电站锅炉构架钢结构的自振特性;用反应谱法进行动力响应分析,计算结果表明,风载作用下结构的内力和变形较小,且满足设计规范要求。     

曲壳裙房对球形高层建筑风荷载影响的数值研究

对一球形高层建筑在有和没有曲壳裙房情况下的表面风压分布进行了数值模拟和分析。结果表明,曲壳裙房对主体高层建筑的风荷载有着较显著的影响。裙房缩小了球形建筑迎风面和背风面的正风压区域,最大正风压略有减小;裙房较大程度地提高了球形建筑侧风面和顶面的负风压数值,整体结构的风荷载趋于增大,风压分布趋于不均匀。由于裙房的影响,在球面背风区下侧还观察到了明显的对称涡列。在对不同风向角下的风压分布规律进行分析的基础上,还给出了建筑物在最不利风向角下的最不利剖面上的风压系数分布曲线。     

防晃水箱控制高层建筑风振响应研究

防晃水箱作为一种新型调谐流体阻尼器,是在一般水箱内安置环形防晃板,在高层建筑顶部设置这种水箱可以增加阻尼,减小建筑物的振动响应。本文应用数值模拟技术对高层建筑物的顺风向和横风向风载进行了时程模拟,考虑了水箱和结构间的动力耦合作用,分析了水箱对高层建筑物风响应的控制作用,为强风下研究高层建筑物的舒适性和安全性提供了一个有效的分析过程,也为合理设计防晃水箱提供了理论依据。