层状岩质斜坡竖向动力响应特性的振动台试验研究

以‘5&;#8226;12’汶川地震灾区典型斜坡岩体组合结构为模拟特征,采用水平层状上硬下软和上软下硬两种岩性组合概念模型,设计并完成了相应的大型振动台试验。基于有限元计算的模态分析及仪器记录结果表明,模型箱具有一定的刚度,既不会与模型产生共振,也不会产生明显放大效应。基于斜坡灾害中竖直向地震作用日益突出,而相关的试验研究又少,本文通过绘制不同振动强度下斜坡模型竖直向峰值加速度及其放大系数沿高程的变化规律曲线,揭示了正弦波尤其是汶川地震波作用下模型的竖直向加速度动力响应特性。主要结论为：（1）在两种波作用下,竖直向峰值加速度总体表现出高程放大效应,但基本上是模型下段放大速度稍快,而最大放大值则出现在中上部;（2）在汶川地震波作用下,随着振动强度增加,斜坡模型上段的峰值放大系数逐渐降低至趋于变化稳定,而下段基本不变,表明斜坡模型的高程放大效应逐渐减弱;（3）合成向地震波的作用强度大于单向地震波作用,但加载方向对竖直向加速度响应的规律性影响不明显;（4）上软下硬斜坡模型的竖直向加速度响应程度高于上硬下软斜坡模型。本文对斜坡竖直向加速度响应特性的研究将有助于人们更好地理解地震作用下一些由竖向地震力引起的变形破坏现象,同时也能够为斜坡动力稳定性计算中竖直向地震力的取值提供一定的参考价值。     

基于自适应逆控制的液压振动台功率谱复现

为了改善液压振动台功率谱密度复现的精度和实时性,引入了自适应逆控制的系统辨识技术。在分析液压振动台功率谱密度均衡原理的基础上,推导时域自适应逆控制(Adaptive inverse control-AIC)和频域逆控制来实时获得振动系统的阻抗函数用以高精度实时修正控制谱密度。文中给出一种多处理器协同工作的硬件平台方案,将实时控制的任务进行分解;最后通过双端口RAM实现数据共享,从而实现功率谱密度的实时复现。仿真实验结果表明：频域自适应逆控制较时域自适应逆控制更利于改善功率谱密度复现的精度和实时性。     

基于粗糙集理论的结构振动模糊控制

模糊控制是结构主动控制的一种很有前途的控制算法，但在模糊规则的确定上常带有经验性。近年兴起的粗糙集理论能有效分析和处理大量经验数据，从中发现隐含知识，揭示潜在的规律。本文提出将模糊推理与粗糙集理论结合起来、利用粗糙集理论提取模糊规则进行结构模糊振动控制的方法。通过对一个顶层作用有AMD装置的1：4五层钢框架模型结构的模糊控制仿真分析和地震模拟振动台试验研究，证实了所提方法的有效性；同时，试验研究也展示了模糊控制具有鲁棒性好、反馈量少的优点，具有很强的工程应用价值。     

电动振动台随机振动试验有限元仿真

建立并修正了能反映某振动台、夹具以及试件整体动态特性的有限元模型,基于该模型进行了随机振动试验仿真研究,介绍了仿真方法。根据给定的加速度功率谱密度控制曲线,通过频率响应计算和随机响应计算对试件随机振动试验进行了仿真,获得了试件动态响应仿真结果。通过真实试验对仿真结果进行了验证,结果表明仿真控制曲线和试验控制曲线吻合很好,均在控制容差范围内;试件测点仿真结果和真实试验结果功率谱密度曲线比较一致,峰值频率相对误差为0.8%,仿真频段内各测点加速度响应均方根值相对误差在5%以内,自功率谱对应峰值最大相对误差约为22%。     

圆形截面柱的振动台试验及分析

进行了圆柱振动台试验,对模型的加速度反应数据进行获取.试验表明,随着地震的加速度峰值的不断增加,圆柱顶部加速度极值不断增加.柱顶的加速度响应有着增大的趋势,且极值比输入的加速度的极值有一定的放大.     

周期性参考信号的跟踪控制系统设计及应用

本文提出了一种在参考信号具有周期性或重复性特点时,设计跟踪控制系统的新方法。根据重复控制理论设计重复控制器,使系统的输出跟踪输入的周期性或重复性参考信号,从而达到跟踪控制的目的。重复控制器由重复补偿器和稳定化补偿器组成。文中对控制器的设计进行了详细的讨论,给出了设计实例和仿真结果。研究表明,应用这种方法设计的电液伺服振动台系统可以实现对周期或重复性的振动实验信号的跟踪控制。     

地震作用下立体交叉下穿隧道动力响应振动台试验研究

随着国家路网的不断建设与规划,大量铁路隧道或公路隧道近接平行、交叉等工程现象不断涌现,受地形、地质条件以及线路走向等因素的限制,隧道近接交叉的工程问题越来越复杂.以立体交叉草莓沟1#隧道和盘道岭隧道为例,着重选取盘道岭隧道(下穿隧道)为研究对象进行振动台试验,重点分析受上跨隧道影响,超小净间距小角度立体交叉下穿隧道拱顶...     

两种异形柱结构体系抗震性能的对比研究

文章通过振动台试验研究,以及对算例的弹塑性理论分析,综合对比研究了异形柱框架-短肢剪力墙和异形柱框架-剪力墙这两种异形柱结构体系的抗震性能、破坏形态和经济性能.结果显示这两种结构总体抗震性能较好,均满足了结构延性设计的要求.而异形柱框架-短肢剪力墙结构综合性价比较高,结构布局灵活方便,可作为小高层住宅结构设计的优选方案.     

北京大兴国际机场航站楼大跨度钢结构整体缩尺模型振动台试验研究

北京大兴国际机场航站楼大跨度曲面钢网格结构超长超大,支承C形柱结构形式新颖受力情况复杂.为此,设计并制作了1/60缩尺模型,通过振动台试验研究其在8度多遇、设防、罕遇地震作用下的动力特性,并分析其在单向、双向、三向地震动情况下的加速度、位移和应变等地震响应.试验结果表明:模型整体结构在三向地震动作用下反应最大,且结构受...     

基于土与结构相互作用的铰桩-人工土复合地基结构减震的振动台试验研究

设计了一种新型的铰桩-人工土复合地基,并分别对刚性地基-框架结构体系模型及铰桩-人工土复合地基-框架结构体系模型进行了小型振动台试验研究。在铰桩-人工土地基-框架结构体系的模型试验中,采用了木屑土以及层状剪切土箱模拟实际场地的人工土,用两端带铰的桩模拟产生端塑性铰的桩,并在振动台上输入ElCentro波。试验结果表明,其地震反应较之刚性地基-框架结构体系有很大变化。在铰桩-人工土复合地基上,框架结构各层加速度、层间剪力明显减小,自振周期增大,特别是阻尼有很大的提高,说明此复合地基有明显的减震效果。