隐式时间积分方法的拟动力实验

本文介绍了采用隐式时间积分方法实现的拟动力实验。目前拟动力实验中所用的时间积分方法是显式条件稳定的，所以时间步Δｔ的选择受到试件刚度和自由度的限制，对于刚度大自由度很多的试件需采用很小的Δｔ，而Δｔ太小将造成实验累积误差增大，实验结果失真。隐式时间积分方法是无条条件稳定的Δｔ的选择不受试件特性的限制，可以比显式算法的稳定极限大很多，从而拓宽了拟动力的应用范围。     

结构拟动力试验力控制实现技术

本文研究了大刚度结构拟动力实验的有关技术问题，基于结构动力分析和电液伺服作动器工作原理，阐述了作动器在力控制方式下实现大刚主结构拟动力实验的可行性，提出了减小实验误差的若干处理技术。通过作者所完成的四个自由度１：３钢筋混凝土结构模型拟动力实验，说明所述方法的有效性。     

大刚度结构力控制拟动力实验方法

由于受到拟动力实验加载系统和量测系统精度限制，对大刚度结构采用位移控制的拟动力实验方法已失效，本文提出了适用于大风度结构的力控制拟动力试验方法，阐述了方法的原理与步骤，并用实验实例验证了该方法是可行的和可靠的。     

抗震拟动力试验技术研究

在全面论述拟动力试验技术的基础上，提出了大刚度多自由度钢筋混凝土结构和砌体结构的拟动力试验技术新方法，即以力控制方式为基础的力－位移混合控制方法，这种方法能实现大刚度多自由度钢筋混凝土结构和砌体结构的拟动力试验。     

位移保护下力-控制拟动力试验方法的原理

本文提出了大刚度多自由度钢筋混凝土结构和砌体结构的拟动力试验技术新方法，即以力控制方式为基础的力－位移混合控制方法。这种新方法能实现大刚度多自由度钢筋混凝土结构和砌体结构的拟动力试验。     

高阶单步力控制拟动力试验方法研究

本文采用高阶单步力控制试验方法,提出了减少试验误差的若干处理技术,进行了三层底部框支配筋砌块短肢砌体剪力墙足尺结构的拟动力试验,实现了大刚度多自由度复杂结构拟动力试验。试验结果表明,足尺拟动力试验可以很好地反映结构在真实地震作用下的反应,而采用力控制试验方法在结构恢复力特性进入下降段之前是可行的。     

采用位移外环控制的拟动力试验方法及验证

拟动力试验是一种重要的结构抗震试验方法。在该类试验中,试件出力大,连接件和支座往往产生滑移与弹性变形,导致试件实际位移与期望位移存在较大偏差,降低试验数据的精度和可靠性。位移外环控制,是在作动器控制回路之外直接以试件位移为控制变量的控制回路,是解决该问题的有效方法。本文阐述了PI(即比例-积分)位移外环控制的原理,分析了在非实时平台实现该控制的延迟不确定问题,详细介绍了在混合试验平台软件Hy Test中的实现架构。采用混合试验平台软件Hy Test及该外环控制方法,完成了阶跃命令试验、单自由度结构拟动力试验和6自由度结构拟动力试验模拟,研究表明该方法稳定可靠,能大幅提高位移控制精度。     

平扭耦联隔震体系的简化模型及有关参数变化的计算分析

本文根据隔震结构的动力学特点，提出了空间平扭耦联隔震结构简化计算模型，该模型仅有四个自由度，做定性分析和近似计算十分方便，力学概念明确可靠，文中并对这种体系的动力特性和反应，采用反应谱方法进行分析计算。还对平扭耦联隔震结构的重要特征参数对结构的动力特性和动力反应的影响，进行了较为全面的分析研究。     

结构地震响应在线微机主动性控制算法与误差仿真

本文提出如何由在线数字微机实现闭环主动性结构控制的在线控制算法问题,并结合快速加荷的拟动力试验技术,介绍“在线”数字微机控制非线性结构振动的基本原理,针对单自由度非弹性离散化模型提出闭环单步预报主动与被动控制相结合的在线控制算法,包括电液伺服系统的调节算法和力时滞响应问题,并综合分析了各种可能的误差源,提出估计其界限值的仿真模型。最后综合指出对实际工程结构实现闭环主动性控制有普遍意义的一些主要条件和进一步的研究方向。     

钢筋混凝土框架基于位移的动力反设计

作为一种变形控制的设计方法，基于位移的动力反设计是实现结构合理化和理性化设计的有效手段。利用反问题的解法结合刚度设计的思想，形成了反设计的方法。本文从刚度设计和反设计的概念出发，介绍了单自由度系统和多自由度系统的动力反设计，并由此分析最后给出了钢筋混凝土框架结构的动力反设计的公式。     

基于MTS内部命令控制的抗震拟动力试验方法

针对国内外土木工程结构实验室中广泛应用的MTS电液伺服加载系统,研究了一种基于内部命令控制的抗震拟动力试验方法。通过对MTS系统硬件配置和软件配置进行对比分析,阐述了基于内部命令控制的途径和特点,并同Net SLab平台进行对接并建立了试验系统,对悬臂钢柱进行了单自由度抗震试验,试验者性能曲线与控制中心结果吻合较好,证实了所建立的系统能够进行拟动力试验,上述试验证实了本文提出的内部命令控制方法的可行性和有效性,可为相关研究提供参考。     

结构模型的AMD主动控制试验

本文介绍了作者研究设计的ＡＭＤ装置。采用五层钢框架１：４模型ＡＭＤ系统安装在模型的顶层,采用多种地震动加速度记录在哈尔滨建筑大学力学与结构实验中心的地震模拟振动台上进行了结构的ＡＭＤ主动控制试验。试验结果表明：ＡＭＤ主动控制系统对结构地震反应的控制是非常有效的。     

矩形隧道结构的地震动力破坏研究

为深入研究地震作用下矩形隧道结构的动力响应变化规律,得到隧道结构的失稳破坏机制,通过建立土一隧道结构协同作用的整体力学模型,采用大型室内振动台实验与有限元数值计算对比分析的方法,重点探讨了地震作用下土-隧道结构整体力学模型的加速度时程、频谱特性、位移及土压力等方面的力学响应。研究发现：振动台实验与数值模拟计算的结果变化...     

基于结构能量分析的抗震设计新方法的研究

概要介绍了多自由度结构能量分析方法，根据单自由度体系得到的输入能量谱，研究分析了多自由度与单自由度输入能量和耗能的等效性问题，并对一座钢筋混凝土框架结构算例进行了能量计算，对计算结果进行了分析，为能量分析设计方法应用于结构抗震设计进行有益的探索。     

多点地震动输入下的拟动力实验方法

本文将拟动力实验方法应用于多点地震输入下的结构响应研究中,采用子结构技术解决了结构在多点地震输入下的实验问题。针对不同类型结构和不同方向的地震动输入,文中给出了相应的似动力实验的数值积分方法。最后采用两点地震动输入对所提出的方法进行了实验验证,证明该方法的有效性。     

隔震桥梁子结构拟动力实验中加载速率的影响因素研究

本研究运用DSP高速数字信号处理器的实时信号处理与控制技术,研究了基于速度控制法、OS数值积分法和相应的实验误差控制法的子结构拟动力实验系统。该试验系统对动力加载装置采用速度控制,在加载过程中考虑了加载速率对实验结果的影响,使隔震橡胶支座的速度相关性能在试验中得到充分体现,同时采用OS数值积分法,充分地减少了试验的时滞误差,提高了试验精度。并通过不同加载速率的子结构拟动力实验研究了天然橡胶支座、高阻尼橡胶隔震支座和超高阻尼橡胶隔震支座对桥梁的隔震效果,在对实验结果进行分析对比后,定量地研究了不同的加载速率对隔震桥梁子结构拟动力实验结果的影响。     

面向对象的动力有限元实时分析程序开发

根据时程动力有限元方法的解题过程和特点，按照面向对象的程序设计方法，采用C 程序设计语言，抽象和定义了有限元程序类，开发了面向对象的动力有限元实时分析程序。详细介绍了在VC 中如何建立矢量图形系统，并给出程序中的基本图形元素类。采用多线程的程序设计方法，所开发的程序可以跟踪、实时了解动力计算的中间结果，并进行干预，最后可以对结构的整个动力分析过程进行动态模拟。最后给出有限元程序类的调用层次关系和一个程序实例。     

地铁地下结构在轴向传播剪切波作用下反应的简化计算方法

求解地铁地下结构的隧道-土体系统在沿轴向传播的剪切波作用下的反应一般使用常规的拟静力方法,该方法只能简单考虑系统的静力刚度特性而忽略了波的传播对于土体刚度的影响。通过动力有限元分析发现,此方法在某些情况下可能引起很大的误差。在研究了隧道-土体系统的动力相互作用机理的基础上,本文提出了一种对于此类动力反应问题的简化计算方法和相应的经验公式。本方法能够全面考虑隧道-土体系统的运动相互作用和惯性相互作用,通过与动力反应分析结果的对比发现,它具有令人满意的精度;由于采用了与传统拟静力方法相似的简单形式,这种方法容易在设计实践中得到应用。     

土-结构动力相互作用研究综述

土与结构动力相互作用是当代力学领域的前沿性研究课题,具有很强的实践性。对土与结构动力相互作用的研究历史与现状进行了介绍,简要综述了当前土与结构动力相互作用的研究方法,重点介绍了目前关于土与结构动力相互作用问题中从无限域转化成有限域的人工边界研究进展问题,并对该领域今后的研究工作提出了建议。     

地震作用下结构-设备耦合体系动力相互作用研究

为了研究结构系统与设备系统的动力相互作用,设计并制作了1个由钢筋混凝土框架结构和钢结构单自由度振子组成的结构-设备耦合体系模型,并进行了振动台试验。试验测试了模型结构在不同地震波峰值加速度下的动力特性、位移反应和动应变。根据试验结果,分析了耦合系统的受力过程和破坏机理。采用ABAQUS进行有限元分析,分析了设备与结构不同质量比参数情况下,耦合模型和堆聚质量模型频率特性以及地震响应的差异。研究表明:在地震作用下会形成非线性结构-弹性设备的耦合体系;结构屈服后设备的动力放大系数小于屈服前的放大系数;耦合体系的计算频率小于堆聚质量体系的计算结果,地震响应大于集中堆聚体系,质量比越大,两者的差异也越大。