形状记忆合金金属橡胶阻尼器防高墩桥梁地震碰撞振动台试验研究

为研究形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)金属橡胶减振器防高墩桥梁地震碰撞效能,采用ElCentro、Taft和人造地震动,进行了高墩桥梁钢模型地震碰撞试验和防高墩桥梁钢模型试验(设置SMA金属橡胶阻尼器),详细对比分析了SMA金属橡胶阻尼器控制效能.结果证明,由于SMA金属橡胶具有良好的阻尼性能,且其随变形的增加刚度增大,故SMA金属橡胶阻尼减振器能有效地减轻高墩桥梁地震碰撞效应,起到限位器的作用.     

水沙动力学适用牛顿流体的基本方程

通过改进蔡树棠两相流基本方程的相间阻力项,建立能够进行二维解析研究的水沙动力学基本方程.该研究给出沙相压力和沙相粘性切应力的学科定义,以及它们的本构关系.对于牛顿流体,当输沙稳定时,挟沙水流的能坡与清水并无差别.沙相压力的二阶导数不为零是泥沙扩散条件,也是凹岸冲、凸岸淤自然现象的力学本质.蔡树棠方程隐含着流体的粘性切应力按运动组成可以分解或叠加的物理性质.正是这个结构性特点,给了解答浑水粘性这个古老的力学难题的方法,使我们能够完整地推导出牛顿流体沙相运动学粘滞系数vs公式;推导并证明了浑水综合粘滞系数μm=εv+ svνs,而不是习惯使用的μm=v+svvs.探讨了影响vs值的一些复杂因素,如颗粒表面束缚水的影响.本文研究能够证明:对分散相应用连续介质原理不仅可行,且是遵从压力传递规律惟一的正确方法.而揭示粘性切应力的结构性,在多相流和流变学领域具有深远的意义.     

电磁阻尼器的气隙磁场及阻尼力矩的高精度分析

针对空间对接机构中使用的杯形转子电磁阻尼器的结构特点和工作原理,建立一个仅依赖与几何尺寸和材料特性的气隙磁场解析模型。对杯形转子电磁阻尼器的磁路进行理论分析,并通过有限元分析验证该解析方法。进一步在磁路解析的基础上,建立电磁阻尼器的简化模型,对杯型转子电磁阻尼器的阻尼力矩进行有限元仿真。分析了电磁阻尼器的几个关键参数与阻尼力矩的关系,为电磁阻尼器的设计提供了一定的理论基础。     

基于MIDAS设置阻尼器的刚框架地震时程分析

为了验证粘弹性阻尼器对结构消能减震作用的效果,通过运用有限元分析软件MIDAS/GEN建立典型六层钢框架模型,对设置粘弹性阻尼器和未设置粘弹性阻尼器的两种结构分别进行地震作用下非线性时程对比分析.分析的结果从各种方面显示了粘弹性阻尼器对结构效能减震的优越性.     

层间隔震结构的智能混合控制研究

采用橡胶垫隔震的层间隔震结构,发现该种结构隔震层的位移较大。采用在大底盘结构顶部的橡胶垫隔震层设置磁流变阻尼器,通过简化建立十层简化计算模型,并进行了模糊控制仿真,研究结果表明,采用该方法使得层间位移得到了比较好的控制效果。     

用于高层结构减振的高位TLD设计

利用集中质量法,为某高层框架剪力墙结构设计了一套矩形TLD系统,以控制其第一、第二振型的水平地震反应.理论分析表明,该装置能使结构顶部的最大位移下降29.7%.     

基于MRD与LRB混合控制的隔震连续梁桥地震响应

为了研究磁流变阻尼器(MRD)与铅芯橡胶支座(LRB)混合控制对桥梁结构地震响应及隔震效果的影响,以典型三跨连续梁桥为背景,采用平行板模型模拟MRD的本构关系,采用Bouc-Wen模型模拟LRB的力-位移非线性行为,通过对结构的离散建立无控制、LRB单独控制、MRD与LRB混合控制的多种控制工况有限元计算模型,运用有限单元方法建立系统的动力特性矩阵,并采用瞬时最优控制算法对其进行了非线性时程对比分析.分析结果表明:采用MRD与LRB混合控制工况与LRB单独控制工况相比,前者的结构地震响应明显降低,隔震效果得到明显提高;在桥墩、桥台处均安装MRD与仅在桥墩或桥台处安装MRD的LRB隔震桥梁相比,前者对结构地震响应的控制效果更好.     

双超越离合器式电磁馈能阻尼器原型机试验测试与分析

在对双超越离合器式电磁馈能阻尼器的前期研究基础上,试制了该阻尼器的原型机,并对谐波激励下原型机的频谱响应特性和阻尼响应特性进行了分析。通过对原型机的测试,证明了该结构方案的可行性,同时还证实了利用转动惯量分力,在被动模式下实现"high-low"半主动阻尼方法的正确性,并为展开对双超越离合器结构的进一步研究奠定了基础。     

桥梁风工程研究的若干新进展

介绍我们近年来结合桥梁抗风实际需要的4项研究成果。(1)桥梁节段模型强迫振动风洞实验方法与相应的颤振导数时域识别法与频域识别法,用同一批实验数据作了两种方法的对比研究。频域法自身包含有滤波过程,因而抗干扰能力强,识别的颤振导数曲线平顺光滑;时域法的定解方程对信号相位差较敏感,易受杂波干扰导致结果漂移或波动。(2)以佛山平胜大桥为工程背景,研究了上下行车道主梁相互独立并行带来的双幅桥面的气动干扰及串列双主缆的气动干扰问题。(3)拉索风雨振现场观测与振动控制研究。在岳阳洞庭湖大桥建立了风雨振观测系统,并连续四年进行了长时间现场观测,在风速、风向、雨量等参数对风雨振的影响规律与拉索风雨振振动形态方面有新的发现。开发了一套磁流变式拉索减振新技术,并已于2002年在岳阳洞庭湖大桥全桥实施,三年来显示了良好的减振效果。(4)针对城市桥梁磁流变减振系统的低压供电线路最易受到人为的破坏的问题,设计开发了一种永磁调节装配式磁流变阻尼器(PMAA-MR),并将其成功应用于长沙洪山大桥的拉索减振。     

两起35kVCVT故障的分析和处理

通过两起35kVCVT故障实例,给出了针对不同试验现象的分析处理方法。