神经网络半主动TLCD对偏心结构的减震控制

本文采用在结构水平双向设置TLCD半主动控制装置的方法，对偏心结构在多维地震作用下的振动控制问题进行研究。首先利用多层前向神经网络，对偏心结构在双向地震输入下的两个平动方向的反应进行预测，然后在建立起半主动控制策略的基础上，利用神经网络根据控制准则调整TLCD的开孔率，实现以结构的半主动控制，数值结构表明，这种方法能对结构的平动反应和扭转反应都能起到的较好的减震效果。     

海洋平台结构振动的AMD主动控制参数优化分析

本文针对海洋平台结构的冰激振动和地震反应控制问题，提出了采用AMD主动控制的控制策略，结合JZ20－2MUQ平台结构进行了AMD控制系统的硬参数和软参数的优化分析，并就相应于最优参数下的AMD控制海洋平台结构冰激振动和地震反应的几种代表性工况进行了时程分析，得到了一些定性和定量的结论，为实际工程的控制设计提供了基础。本文提出的AMD主动控制方法对类似的海洋平台结构的控制问题也有参考价值。     

按刚性地基结构设计AMD控制器控制SSI体系的适用性

本文首先分析了基于刚性地基结构体系设计的AMD控制器控制SSI体系地震反应的基本原理和方法。然后,采用LQR方法通过仿真分析对基于刚性地基结构体系设计的AMD控制器控制SSI体系的适用性进行了研究,结果表明当SSI体系的基频与刚性地基结构体系的基频比ωs/ωr大于0.9时控制效率基本和考虑SSI效应控制器的控制效果接近,当ωs/ωr值小于0.4的时候,控制效率降低比较严重,对SSI体系不能起到控制作用。接着,对4种控制器及三种土体条件SSI体系进行了AMD主动控制的振动台模型试验,试验结果表明当土体相对较硬时基于刚性地基结构体系设计的AMD控制器可以控制SSI体系的反应,但土体相对较软时这种AMD控制器不能控制SSI体系的反应,甚至放大结构的反应。最后,设计和完成了上部两层框架SSI体系地震反应AMD控制的小型振动台试验,试验结果进一步验证了仿真分析的结论。     

储层预测中BP神经网络的应用

论述了BP神经网络的基本原理及在油气预测中的应用，特别讨论了网络的学习和网络技术的改进，通过SN油田SGH组的油气预测，表明利用BP神经网络进行油气藏的储层预测是有效的。     

SMA-压电半主动混合阻尼器减震控制分析

将形状记忆合金（Shape memory alloy,简称"SMA"）与压电摩擦阻尼器复合设计了一种半主动混合阻尼器,对SMA丝进行了材性试验,分析了循环圈数、加载速率和应变幅值对SMA丝力学性能的影响。基于试验数据,以速度方向和应变值作为神经元输入,建立了SMA的BP神经网络本构模型,并利用T-S模糊逻辑求解压电陶瓷驱动器输出电压,对1个2层的钢框架结构进行了无控、SMA被动控制和混合控制MATLAB仿真分析。结果表明:SMA的BP网络模型预测的应力误差大多集中在20 MPa以内,且误差较大点主要集中在加载的初始段和卸载的结束段等数值较小的点,BP神经网络能够较好地预测SMA丝的本构曲线。相比SMA被动控制,混合阻尼器可以更加有效地降低结构的动力反应。     

结构振动控制的半主动磁流变质量驱动器(MR-AMD)

本文首先提出了一种新型的半主动磁流变质量驱动器（MR－AMD），该装置用磁流变驱动器替代AMD的液压驱动系统；其次采用所提出的半主动控制算法仿真分析了MR－AMD用于结构振动控制的有效性；第三，比较了半主动质量驱动器（MR－AMD）、调谐质量阻尼器（TMD）及主动质量驱动器（AMD）对同一模型结构的控制效果。分析结果表明，MR－AMD作为一种半主动质量驱动器有效地降低了结构的反应，其控制效果虽然不如具有相同质量块参数的AMD但却优于TMD，且同AMD一样具有较宽的有效频带范围。     

基于神经网络的结构震后快速损伤评估

为了利用结构地震响应观测数据在震后对结构进行损伤快速评估,本文提出了基于BP传播神经网络多参数预测震后结构损伤程度的方法。本文设计了9个不同设防烈度和层数的钢筋混凝土框架结构,利用OpenSees有限元软件进行了非线性时程分析,并用损伤指数量化了结构损伤程度。利用有限元模拟结果,创建了神经网络的数据集,训练神经网络建立了结构参数与结构损伤指数之间的映射,对比了不同参数组合预测结构损伤水平的能力,提出了最优参数组合。结果表明：此方法预测结构损伤指数准确度高,耗时短,可为建筑工程震后损伤快速评估提供支撑。     

基于支持向量机的砌体结构震害预测新方法研究

应用简便、可靠的震害预测方法对我国大量存在的砌体结构进行抗震性能评估，是防震减灾工作的重要举措。基于支持向量机(support vector machine, SVM)理论提出了砌体结构震害预测新方法。首先，详细阐述了基于SVM的砌体结构震害预测新方法的基本原理及步骤；其次，确定了砌体结构的震害影响因子及量化值，建立了震害样本数据库及预测模型；最后，将SVM预测结果分别与实际震害结果和BP神经网络预测结果进行对比分析。结果表明，基于SVM模型的砌体结构震害预测方法步骤简单。结果可靠，在样本数据有限的情况下相对BP神经网络算法有较大的优势，可以用于砌体结构的震害预测。     

地震作用下非对称结构平动-扭转耦合振动的半主动控制

本文采用半主动控制方法对非对称结构在地震作用下的平动-扭转耦合振动控制进行了研究。首先建立了非对称结构的平动-扭转耦合振动方程和状态空间方程;然后以磁流变(MR)阻尼器为控制装置,结合线性二次型最优控制、最优控制算法和限幅控制策略,提出了基于MR阻尼器的半主动控制方法;最后对半主动控制方法对非对称结构地震反应的控制效果进行了计算分析。结果表明,半主动控制方法可以对非对称结构的水平位移、扭转位移和加速度反应都产生明显的控制效果,适当下调控制力需求时,不会导致控制效果的等比下降,降低MR阻尼器可调控制力上限后,可以减小阻尼器尺寸,便于其在工程实际中的应用。     

基于遗传算法优化神经网络权值的大坝结构损伤识别

针对传统 BP 神经网络存在着容易陷入局部极小点、训练时间太长等缺点,本文采用基于浮点编码的遗传算法,对 BP 神经网络的初值空间进行了遗传优化。用基于浮点编码的遗传算法来优化 BP 神经网络的权值,可得到最佳初始权值矩阵,并按误差前向反馈算法,沿负梯度搜索进行网络学习。文中以混凝土重力坝结构作为算例,用结构的模态频率变化作为网络的输入向量,结构的损伤位置作为输出向量,对网络进行了训练。仿真结果表明：遗传 BP 神经网络的收敛和诊断能力优于传统 BP 神经网络,可有效地运用到大坝结构的健康诊断与损伤识别中。     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Information for authors

正SCIENCE CHINA Earth Sciences,an academic journal cosponsored by the Chinese Academy of Sciences and the National Natural Science Foundation of China,and published by Science China Press and Springer,is committed to publishing high-quality,original results in both basic and applied research.     

INTERNATIONAL RESEARCH AND TRAINING CENTER ON EROSION AND SEDIMENTATION(IRTCES)

正Director:Shangfu Kuang,China Vice-directors:Chunhong Hu,China Duihu Ning,China Guangquan Liu,China The International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation(IRTCES)was jointly set up by the Government of China and UNESCO on July 21,1984.It aims at the promotion of international exchange of knowledge and cooperation in the studies of erosion and     

Calendar of events

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration Aims And Scope

正This journal is established by the Institute of Engineering Mechanics(IEM),China Earthquake Administration,to promote scientific exchange between Chinese and foreign scientists and engineers so as to improve the theory and practice of earthquake hazards mitigation,preparedness,and recovery.To accomplish this purpose,the journal aims to attract a balanced number of papers between Chinese and