基于自适应RBF神经网络算法的建筑结构递阶分散控制研究

针对建筑结构振动控制的递阶分散控制问题进行研究。首先,通过设置全局控制器消除子系统间的关联耦合;在此基础上,结合Lyapunov稳定性理论和RBF神经网络理论设计了仅依赖于子系统位移和速度响应反馈信息的自适应控制律,并利用差分进化（DE）算法对自适应RBF神经网络局部子控制器相关参数进行优化,建立了适用于建筑结构振动控制的自适应RBF神经网络递阶分散控制（ARBFHDC）算法。对ASCE 9层Benchmark模型进行递阶分散控制设计、优化及仿真分析。结果表明,不同地震激励下,基于ARBFHDC算法设计的递阶分散控制较传统集中控制而言有更好的控制效果,且能保障各子系统作动器处于最大功效工作状态。     

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。     

TLCMD的工程设置方法

结构物的储水装置可被设计成调谐液柱/质量阻尼器(TLCMD);液体的动力效应会影响调频阻尼系统的控制效果。结合调谐液柱阻尼器(TLCD)与调谐质量阻尼器(TMD)共同作用的原理综合考虑了TLCMD的总体控制效果,并提出运用最优动力方法对TLCMD进行设置。算例分析表明:运用最优动力方法设置的TLCMD的控制效果明显优于普通方法,并为适应结构物内部使用空间要求提供了更为宽松的条件。     

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。     

钢管组合大跨越输电塔线体系简化模型研究

利用有限元分析软件ANSYS建立了钢管组合大跨越输电塔线体系有限元分析模型,采用子空间迭代法得到了单塔结构的前18阶模态和体系的前600阶模态,通过对比分析,定性地得到了导地线在侧向(X向)和纵向(Y向)施加给铁塔的刚度耦合效应。同时推导了塔线体系的理论简化计算公式,得到了比较实用、直观的等效刚度模型。最后通过引入适当的等效刚度系数,分析了输电塔线体系简化模型的动力特性,一定程度上验证了简化模型的合理性。分析研究进一步揭示了导、地线对输电塔的耦合作用规律,对输电塔的抗震、抗风设计有一定参考意义。     

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。     

汶川地震威州镇房屋震害分析

汇总了广州市12家鉴定单位对汶川县城所在地-威州镇共522栋,540398.4m2房屋的安全鉴定报告,对汶川大地震中威州镇各类房屋的震害情况进行了统计分析。震害结果表明：未经抗震设计的砖木、石木等低层结构破坏最为严重,其严重破坏率高达77.4%,明显高于经过抗震设计的房屋;框架结构的严重破坏率远远低于砖混结构和底框结构。总结了威州镇各类房屋的常见破坏规律,并对各种破坏的主要原因进行了详细分析,提出了一些有用的建议和结论。     

波纹钢板剪力墙抗震性能试验研究

提出一种新型钢板墙-波纹钢板剪力墙。设计了两个不同形式的波纹钢板剪力墙试件,采用低周往复加载试验,分析二者的破坏形式,对滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度及耗能性能等性能进行了系统的研究。研究表明：两种波纹钢板剪力墙均具有较高的极限承载力及初始刚度;屈曲承载力较高,屈服位移较小,能够较快地进入塑性耗能;滞回曲线较为饱满,不易发生捏缩现象。与横向波纹钢板剪力墙相比,竖向波纹钢板剪力墙的滞回性能及屈服后承载力更加出色。结果表明,在合理的参数设计下,所提出的波纹钢板剪力墙承载力高、耗能性能较强,是一种极具前景的新型抗侧力构件及耗能构件。     

内置挡板调谐液体阻尼器对高层结构的地震反应控制研究

提出一种新型调谐液体阻尼器--内置横向挡板的调谐液体阻尼器(TLDEB).通过在普通调谐液体阻尼器(TLD)装置中设置横向挡板,使液体绕流时产生附加阻尼来增强其耗能作用,以改善TLD对高层建筑的减振效果.结合经典势流理论以及能量耗散原理推导了TLDEB的等效位移、附加阻尼比,并对其进行了等效线性化.以某实际高层建筑结构作为算例,通过对地面随机激励和地震波激励的数值仿真来验证TLDEB的减振效果.结果表明:TLDEB可有效地增大结构阻尼,具有比普通TLD更优良的减振控制效果.     

外框筒与椭球壳桁架铰接钢结构抗震性能研究

深圳市少年宫水晶石大厅是一个外围由 16根钢管柱与上部平面网架组成的框架和中间由 3根钢管柱支承的椭球形空间网架相铰接的复杂结构。其外框筒柱子在环向由环梁支承 ,而径向因无中间支撑而导致长细比超过钢结构有关规范的要求。为了研究该类结构的抗震性能 ,对该结构 1∶2 0模型进行了振动台模拟试验和采用SAP2 0 0 0程序进行了动力分析。结果表明 ,其位移反应能满足相关规范的要求。