基于SMA神经网络本构模型的结构地震响应控制

利用遗传算法优化BP神经网络初始权/阀值,建立SMA神经网络本构模型,并将优化配置后的SMA应用到一空间杆系结构,通过MATLAB编写Newmark-β算法程序求解结构动力反应,与振动台试验结果进行对比。结果表明,相比未优化的SMA神经网络本构曲线,优化后本构曲线能更好地预测SMA在反复荷载作用下的超弹性恢复力,是一种稳定性较高的速率相关型动态本构模型。应用优化配置的SMA丝进行振动控制后,结构地震反应峰值仿真结果与试验结果基本吻合,且得到有效地抑制,验证了SMA神经网络本构模型的适用性和采用MATLAB进行SMA被动控制仿真的可行性。     

再生混凝土力学性能试验研究

将收集的3种不同龄期来源的废弃混凝土制备成再生粗骨料(RA-Ⅰ、RA-Ⅱ、RA-Ⅲ ),利用正交试验设计选择合理的再生混凝土配合比,通过对不同取代率和不同使用寿命骨料再生混凝土(RAC)的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度进行了试验研究。研究结果表明:对于立方体、轴心抗压强度,在不同取代率的情况下均超过普通混凝土对应的强度;对于劈裂抗拉强度,RA-Ⅰ随着取代率的增加而相继增加,最大增幅达9.58%;RA-Ⅱ和RA-Ⅲ随着取代率的增加呈现先增加后降低的趋势;对于抗折强度,随着取代率的增加呈现先降低后持续增高的趋势。     

多维多点输入下压电智能网壳结构的动力稳定性分析

以40 m跨度K6型单层球面网壳为研究对象,采用时程分析法对大跨空间网壳结构进行了多维多点输入和单点一致输入下的地震响应分析,比较了2种地震荷载作用下的结构响应;将大跨空间网壳结构中受力较大的杆件替换为压电智能杆件,对比分析了多维多点输入下结构安装压电智能杆件前后的地震响应变化。结果表明:多维多点输入相对单点一致输入对大跨空间网壳结构会产生更加不利的影响,在网壳结构的抗震设计中是必须考虑的;安装压电智能杆件后结构多数杆件的地震响应明显减小,达到了稳定控制的效果。     

某砖石古塔动力特性测试研究

动力特性是结构自身的重要特征之一,是评价古塔抗震性能和损伤状态的重要指标。采用敲击激振法对某砖石古塔的动力特性进行了测试,根据测试所得各测点的加速度时程和自功率谱函数图,分析了结构的自振频率和阻尼及结构振型,并用有限元软件ANSYS对测试结果进行了进一步验证。测试和分析结果可为同类古塔的维护和开发提供理论依据。     

多种因素影响下的再生混凝土梁受弯性能试验研究

通过取代率、配筋率、砖粒含量、硅粉含量及多元混杂纤维含量共5种参数的变化,设计了13根梁构件并进行了受弯性能试验。试验结果表明:各因素中配筋率明显影响受弯梁的抗弯承载力;随着取代率的增加,受弯承载力并未降低却反之提高;而硅粉、混杂纤维与活性矿物料复合作用能有效改善弯曲性能;而适当的砖粒含量由于大孔隙吸水性强的特点间接降低了再生骨料混凝上中的水灰比,从而一定程度上也提高了抗弯性能。     

结构地震响应控制的优化方法

针对大跨空间结构地震响应主动控制,以超磁致伸缩材料为核心元件设计了一种可以应用于大跨空间结构振动主动控制中的超磁致伸缩作动器,制作出了作动器的原型并对其进行了输出性能测试。使用遗传算法对大跨空间结构主动控制作动器的布置位置进行了优化设计,最后进行了优化效果的数值模拟分析。以此验证了超磁致伸缩作动器具有良好的作动效应,利用遗传算法在大大提高结构主动控制优化设计效率时,可以保证实现对结构的整体优化以及作动器能高效、经济地实现对结构进行主动控制的目的。     

420kV避雷器振动台抗震试验

通过对420 k V避雷器设备进行模拟振动台抗震试验,对其抗震性能提出评价。首先利用白噪声激励扫频得到实际设备的自振频率,进而分析结构的动力特性,同时对设备分别输入EL Centro波、汶川波和人工波,测定模型在不同地震作用下关键部位加速度、应变等主要参数,考核设备的抗震性能以及支架与上部设备的连接受力性能。试验结果表明,在不同的地震波作用下,输入不同地震波加速度峰值时,420 k V避雷器设备无结构损伤,具有一定的抗震能力,为后期评定避雷器设备的抗震性能提供一定的理论参考。     

基于可控性柱面网壳结构主动控制作动器布置的优化研究

利用磁致伸缩材料的磁控特性制作的作动器可以对结构进行主动控制。首先分析了这种作动器的工作原理和设计方法,并通过实验对其进行了输出性能测试。接着在对作动器进行动力学建模的基础上,推导出整个柱面网壳结构的作动控制方程,同时基于作动效率,提出了不依赖于控制方法的位置优化准则,并且在综合考虑控制效果系数、硬件成本和系统复杂性等因素的基础上,初步确定了作动器的数量,然后采用遗传算法,对作动器的布置位置进行了优化。最后利用LQR主动控制算法,对一柱面网壳模型结构进行了主动控制分析。结果表明,通过优化布置的作动器能够有效地减小结构的动力反应,是一种较好的主动控制方法。此外,主动控制模拟结果也验证了应用遗传算法优化此类问题的优越性和可靠性。     

大跨网壳结构非一致激励竖向地震响应分析

考虑大跨结构的地震响应随地震动空间变化的特性,研究非一致激励下大跨结构的运动方程,运用虚拟激励法的原理对非一致激励下的大跨网壳结构的地震响应进行分析,在ANSYS软件中将非一致激励考虑为静力计算和谐响应计算。通过对平面直径为80 m的单层球面网壳结构的算例分析,得到了竖向地震作用下网壳结构的地震响应变化规律,并与一致激...     

钢筋混凝土双向压弯构件试验研究

通过１２根钢筋混凝土单，双向压弯构件的试验，探讨了水平荷载的作用方向、轴压比、配箍率、纵筋布置方式等对钢筋混凝土压弯构件抗震性能的影响，并编制了压弯构件的全过程分析程序。