高强钢筋高强混凝土剪力墙抗震性能试验

目的 研究高强混凝土剪力墙的抗震性能、破坏形式和机理.方法 通过在剪力墙中配置高强钢筋,利用高强钢筋高强度、低松弛、强握裹力以及良好塑性性能等特点,增强对高强混凝土的约束,提高高强混凝土剪力墙的承栽和变形能力.通过5片高强混凝土剪力墙试件的拟静力试验,研究不同的混凝土强度、轴压比和剪跨比等参数对其抗震性能的影响.将1 280MPa预应力钢棒作为箍筋和纵筋配置在剪力墙的边部约束构件(暗柱)以及墙体的分布钢筋中.通过对比研究配置高强钢筋对高强混凝土剪力墙抗震性能的提高效果.结果 明确了高强混凝土剪力墙的不同破坏形态和过程,得出了影响高强混凝土剪力墙抗震性能的主要因素和影响规律.位移延性系数可达3.9,满足结构抗震要求.结论 试验结果 证明在高强混凝土中合理适当地配置高强钢筋,可增强其变形能力.     

利用Lamb波的薄板结构多点损伤识别试验

目的 提出一种改进的小波-椭圆损伤定位算法,利用该算法进行薄板结构的多点损伤识别.方法 利用Lamb波在薄板结构中的传播特性,将粘贴在铝板表面的压电陶瓷片作为驱动器和传感器,在铝板结构中激发出Lamb波并实时接收响应信号.通过人工模拟铝板中的孔洞类缺陷,对采集到的损伤前后波形进行对比.结果 得到了Lamb波的传播速度、响应信号的小波变换结果以及损伤前后信号的到达时间延迟.还得出了损伤位置的试验值,与实际损伤位置吻合较好.结论 Lamb波主动监测技术可以有效地识别薄板结构的损伤,适合于薄板金属结构的损伤识别和健康监测.     

高架桥横向地震反应参数分析

建立了高架桥双自由度体系横向地震反应的计算模型以及运动方程,利用解析方法及数值分析方法对城市高架桥结构横向地震反应参数进行了比较分析.阐述了阻尼比、质量比、刚度比以及扰动频率等参数对桥墩振动反应的影响规律.结果表明:主梁与桥墩的质量比对桥墩振动的影响较小,适当增加阻尼比及支座的刚度可以减小桥墩的振动反应.     

利用压电波动法对混凝土偏心受压柱裂缝实时监测的试验研究

将压电"智能骨料"传感器埋置在钢筋混凝土大、小偏心受压短柱内,利用数字示波器实时接收试验过程中构件因裂缝出现和发展产生的声发射信号的全波形特征,并结合信号处理和损伤识别技术,对两试件破坏过程中的裂缝开展情况进行实时动态监测和评价.试验结果表明:混凝土裂缝出现和发展伴随明显的声发射现象,并利用"智能骨料"能够有效接收声发射波;两试件的声发射波的能量积累过程有明显的差异,初步表明裂缝出现和发展的基本特点;为动态和实时监测裂缝开展状态及结构损伤诊断提供新的途径.     

基于遗传算法的高层建筑MR阻尼器优化布置

目的 解决高层建筑结构风振控制中MR阻尼器的优化布置问题．方法 首先建立风荷载作用下受控结构的力学模型和运动方程。然后根据其特点建立基于遗传算法的风荷载作用下结构体系的MR阻尼器优化布置分析模型。并引入加权函数考虑结构的安全性和经济性。得到不同标准下的阻尼器优化方案．结果 结合某12层钢筋混凝土框架结构的算例。考虑3种不同决策情况：安全性和经济性同等重视、侧重于安全性和侧重于经济性。分别给出建议的最优布置方案．结论 应用遗传算法进行高层建筑中MR阻尼器的优化布置。可以得到经济而有效的结构控制设计方案．     

混凝土构件的有界性对应力波传播的影响及修正

将压电陶瓷片成对埋置在不同截面尺寸、不同长度的混凝土试件中,在输入信号幅值一定的情况下,通过改变信号主频考察输出信号幅值的变化情况,并拟合出各试验工况下的衰减系数函数。结果显示,试件有界性对应力波在混凝土介质中传播的衰减系数函数具有影响,这种影响随试件截面尺寸或传感器间距的增加而减弱。比较各试件工况下的试验结果,对应力波在无限大混凝土介质中传播的衰减系数函数的修正进行了研究。     

应用于小样本的差异字典人脸识别

针对人脸识别中每个人只有小规模训练样本的情况,在基于表示的分类(representation based classification,RBC)方法基础上使用由无关类组成的差异字典。差异字典一般由具有面部姿态变化与表情变化的人脸及其基准脸构成,需要训练样本为基准脸才能得到较好的识别效果。为防止小规模训练样本中有非基准脸使差异字典出现识别效果下降的情况,使用灰度对称脸将训练样本中的非基准脸转换为近似基准脸,进行差异字典的训练。实验结果表明,该人脸识别方法在小样本情况下的ORL、GT(Georgia tech)、FERET人脸库上具有良好的表现。     

光纤Bragg光栅温度传感器光学特性研究

目的 提出一种抗干扰能力强的光纤Bragg光栅温度传感器,分析Bragg光栅的温度传感的光学特性规律.方法 采用耦合模理论对光纤Bragg光栅的温度传感特性进行理论分析和数值模拟,探讨温度变化所致光纤Bragg光栅波长漂移的原理,并通过实验进行验证.结果 所提出的传感器在环境温度不是很高的情况下具有线性特征,反射谱和功率谱都是关于中心峰值波长对称,随着温度增加波形朝长波长方向移动,但是其峰值宽度并不是随着温度增加而变大,在-50℃附近有极小值.功率在-50℃附近有极大值点.普通光纤Bragg光栅的适用温度在-37～134℃.结论 运用特殊封装技术的光纤Bragg光栅温度传感器,具有线性程度好、精度高和抗干扰能力好等特点,可以用于温度测量和结构健康监测领域.     

CFRP加固混凝土结构剥离损伤识别试验研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)由于强度高、重量轻、适应面广等特点,成为土木工程修复和加固工程中引人注目的替代材料.剥离破坏是CFRP加固结构时常见的破坏方式,一旦发生剥离破坏,将达不到预期的加固效果,不仅造成材料浪费,而且被加固结构也存在安全隐患.可以采用无损检测(NDT)的方法对剥离损伤进行识别.利用压电陶瓷对CFRP加固的混凝土柱的剥离损伤进行试验研究,以确定损伤的位置和程度.将一组压电陶瓷(如镐钛酸铅,简称PZT)预埋在小体积混凝土中,制成“智能骨料”,并将其预埋在混凝土柱内的指定位置.柱表面进行CFRP加固处理,在指定位置设置人工模拟剥离损伤.将另一组PZT片粘贴在具有人工剥离损伤处的表面.利用扫频波对具有预先设定剥离区域的CFRP加固混凝土试件进行试验,其中三个预埋的“智能骨料”作为作动器,表面粘贴的PZT作为传感器.对接收到的检测信号,利用傅里叶频谱分析与定义的两个基于小波包分析的损伤指标进行计算,不但成功检测到模拟的剥离区域,而且可以看出损伤指标对试件剥离损伤程度具有足够的灵敏度.     

基于压电陶瓷传感器的钢筋混凝土框架结构裂缝损伤全过程监测

基于压电陶瓷传感器开展了动力荷载作用下的钢筋混凝土框架模型结构裂缝损伤全过程监测试验。在1个2层2榀钢筋混凝土框架结构中埋入压电陶瓷传感器,对模型结构先后施加拟动力荷载和拟静力荷载的作用,监测结构在荷载作用下的损伤发展全过程,并采用移动平均法对监测数据进行平滑处理。结果表明:所采用的监测方法能够有效监测结构健康状态的发展趋势,但受环境等因素的影响,监测数据存在波动性,给损伤识别带来一定困难;采用移动平均法进行数据处理可使损伤识别结果更加准确;基于压电陶瓷传感器的混凝土裂缝损伤监测方法可用于结构的长期监测,有效的数据平滑滤噪措施对于损伤的正确识别具有重要意义。