平面内剪切型软钢阻尼墙偏心受力减震性能研究

提出一种平面内剪切型软钢阻尼墙,通过对其进行基本力学性能试验和疲劳性能试验,分析该软钢阻尼墙的减震性能。考虑到实际工程应用中阻尼墙会发生平面外变形,设计具有平面外初始偏心的阻尼墙试件,研究其在偏心受力时的减震性能变化规律。结果表明,该软钢阻尼墙在平面外偏心情况下仍表现出良好的滞回性能和疲劳性能,但受偏心影响,阻尼墙试件的初始刚度、等效刚度、耗能量及耗能比等较平面内试件均有不同程度的下降;对比阻尼墙的基本力学性能,其疲劳性能受偏心荷载的影响更大,偏心受力试件较平面内试件的屈服荷载和耗能量的降幅均超过6%。数值模拟分析表明,采用Bouc-Wen模型可以较好地模拟该软钢阻尼墙的试验滞回曲线,该模型在减震结构设计中可用作此软钢阻尼墙的力学分析模型。     

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。     

600型建筑叠层橡胶隔震装置温度相关性及耐老化性能研究

采用600型建筑叠层橡胶隔震装置为研究体,系统地研究了其温度为(-20℃~40℃)时的特性;温度为100℃时,恒温时间240 h和336 h状态下老化特性;老化前后相关性能对比;老化后极限性能及120次反复循环加载后的基准性能.结果表明:温度对叠层橡胶隔震装置的竖向刚度、水平刚度、屈服力及等效阻尼比具有不同程度的影响;其耐老化寿命可达到60 a;为隔震技术在建筑领域中推广应用提供了依据.     

大跨越输电塔线体系减震控制分析研究

利用有限元分析软件ANSYS,以跨越珠江的输电线路工程为研究背景,在输电塔上布置粘滞消能阻尼器和调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD),对比分析了在三向El-Centro地震波作用下有、无减震控制措施的输电塔位移和加速度地震响应。通过有关参数分析计算,分别得到了粘滞阻尼消能减震和调谐质量减震控制的最优粘滞阻尼系数和最优TMD质量,分析研究表明上述2种减震控制措施皆能明显衰减输电塔线体系的地震响应,具有比较理想的减震效果。     

一座框剪结构办公楼的隔震设计及探讨

对某框剪结构办公楼采用橡胶隔震支座隔震设计进行了探讨。采用等效侧力法和SAP2000非线性有限元程序方法,对隔震结构进行了小震水平剪力、大震隔震层位移计算;对非隔震结构进行了小震水平剪力的计算,并对隔震结构与非隔震结构在小震时的水平剪力进行了对比;将等效侧力法与SAP2000非线性计算的部分结果进行了对比,发现隔震结构计算的第一周期相差很小,但小震剪力比、隔震结构大震位移相差较大。通过合理布置隔震支座的平面位置,可使上部结构的质心与隔震层的刚心尽量重合,通过对隔震层偏心率的计算验证了其效果。     

大型结构自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制研究

为了有效处理土木工程结构分散振动控制中子系统间相互影响力和外界荷载不确定性的影响,提出了自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制算法（DALRBFSMC）。首先利用Lyapunov稳定性理论设计了仅依赖于子系统位移和速度响应反馈信息的滑模分散控制律,在此基础上,结合RBF神经网络理论和经典梯度下降法,引入Lyapunov函数,推导了调整RBF网络权值的自适应学习率,进而得到能实时调节滑模分散控制律切换增益项的自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制算法（DALRBFSMC）。同时,针对子系统不同划分方式及子控制器之间存在重叠,提出了多种分散控制设计策略。对ASCE 9层Benchmark模型进行多种分散控制和集中控制设计。仿真分析结果表明,该分散控制算法适用于不同的分散控制策略,重叠分散控制策略较传统集中控制策略而言有更好的控制效果;同时能使分散控制系统内各作动器均处于功效最大状态。     

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。     

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。     

耦联结构体系的半主动控制

基于变刚度和变阻尼的原理提出两种用于耦联结构体系的半主动控制装置,在建立这两种半主动控制时耦联结构振动控制体系的运动方程的同时,还提出一种新的广泛适用于一般开关控制型半主动控制系统的控制算法,推导出两种半主动控制的开关控制律,并对结构的动力参数对控制效果的影响规律进行研究。为检验所提出的两种半主动控制装置及新半主动控制算法的有效性,针对不同的算例进行了计算机仿真分析。结果表明,对两相邻结构进行控制是必要的和有效的,所提出的两种半主动控制装置与控制算法是非常有效的,可显著增强耦联结构体系的安全性与舒适性。与变刚度控制相比,变刚度变阻尼控制由于在装置中附加了阻尼,可以取得比变刚度控制更为有效的减震控制效果。     

隔震支座检测设备中一种新型滚动导轨性能研究

介绍了隔震支座检测设备中一种简单的新型滚动导轨，能承受大吨位的竖向载荷，且具有较小的摩擦系数，工作性能稳定，对该导轨的摩擦系数进行了多次实验测定，结果表明导轨的摩擦系数小于2‰。