苏通大桥结构健康监测系统设计

介绍了苏通大桥结构健康监测系统研究的主要成果,分析了大跨径桥梁健康监测研究的关键问题.苏通大桥结构健康监测系统主要由四个子系统组成:(1)传感器系统(SS);(2)数据采集与传输系统(DATS);(3)数据管理与控制系统(DMCS);(4)结构健康评估系统(SHES).其中,结构健康评估系统是苏通大桥结构健康监测和安全评价系统的核心内容.结构健康评估系统由五个模块组成:(1)桥梁评级系统;(2)适用性评估;(3)损伤诊断和预测;(4)耐久性评估;(5)安全性评估.文中较为系统地论述了目前大跨桥梁健康监测系统建立与研究中的主要问题,指出了研究结构健康评估系统的主要技术途径,阐述了大跨桥梁健康监测系统存在的问题和发展方向.     

结构健康监测系统设计标准化评述与展望

阐述了结构健康监测的概念和内涵。详细介绍了结构健康监测系统的功能、组成和应用现状。结构健康监测系统设计标准化能够促进健康监测的应用和发展,具有重要的工程意义。对世界范围内相关研究进展进行了综述和评价。强调在我国建立监测系统设计标准的重要性,并提出了相应的说明和建议。设计标准可以分为总则、外观检查与无损检测、传感器的选择与布置、信息采集与处理系统、通信与传输系统、损伤识别和评估系统、应用实例等7部分。结构健康监测系统设计标准的实现将有力地推动健康监测的研究。     

贮仓-地基相互作用系统动力可靠性分析

以结构－地基相互作用和结构可靠性分析理论为基础，研究了贮仓－地基相互作用系统的可靠性分析方法，建立了贮仓与地基相互作用系统的动力可靠性分析理论。     

地冲击荷载作用下双层结构磁流变阻尼器隔震效果的数值模拟

在抗爆结构中,一般采用单层隔震系统进行隔震,目前单层隔震系统的最大隔震率可以达到90％以上,但在加速度峰值很高的冲击荷载作用下,隔震后的结构响应加速度仍然很大。鉴于这种情况,本文对加入磁流变阻尼器（MRD）的双层隔震系统进行了研究。针对抗爆结构的两种典型荷载,采用改进Bouc—Wen模型和模糊控制方法,利用Matlab Simulink对双层隔震系统进行了数值模拟,计算了不同荷载作用下,不同隔震系统的加速度、位移及结构的振动剂量值（VDV）的响应,并与结构采用单层隔震系统的结果进行了对比。结果表明,与单层隔震系统相比,带有磁流变阻尼器的双层隔震系统没有太多的优越性。     

基础隔震结构健康监测系统的设计与实现(Ⅱ):系统实现

作为保障工程安全和研究结构灾变机理的重要手段,结构健康监测为研究基础隔震技术在实际工程应用中的问题提供了技术保证。基于"基础隔震结构健康监测系统的设计与实现(Ⅰ):系统设计"中的设计方法,研究某超长基础隔震结构健康监测系统的总体设计、传感器选型与测点布设、数据采集与传输方案及数据库结构设计,并对该系统已获取的监测数据进行初步分析。分析结果表明,该基础隔震结构健康监测系统协调运行状态良好,能实现其预期功能。基于性能状态评价指标对该结构状态进行评价,表明该基础隔震结构性能状态良好。     

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。     

液压质量控制系统控制底层柔性结构地震反应的试验研究

本文通过液压质量控制系统（简称ＨＭＳ）控制底层柔性结构地震反应并进行了振动台试验，研究了ＨＭＳ系统工作特性与受控结构地震反应特点，揭示了ＨＭＳ系统的控制机理及其控制规律。试验证明，ＨＭＳ系统对底层柔性结构抗震控制十分有效。本文的试验研究为理论分析和工程应用尊定了基础。     

首都圈地震分析预报实用化软件系统

本文系统地论述了建立首都圈地震分析预报实用化软件系统的必要性与意义，研制系统的指导思想与系统的总体设计，系统的结构与功能，最后讨论了系统的特点与展望。     

结构-土-结构动力相互作用对结构系统频率的影响

采用间接边界元法,研究结构-土-结构动力相互作用对结构系统频率的影响。数值分析表明,与不考虑相邻结构的结果相比,结构-土-结构动力相互作用可能增大或减小结构的系统频率,SH波垂直入射时,影响程度达5%,SV波垂直入射时,影响程度达3%。随着结构间距离的增大,结构-土-结构动力相互作用对结构系统频率的影响程度并不单调下降,还与场地的动力特性和结构的动力特性有关。结构-土-结构动力相互作用对结构系统频率的影响可能对结构健康监测结果造成一定影响,值得注意。     

基于NEESit的结构健康监测系统软件框架研究

为满足结构健康监测系统实际应用的需要,本文设计了一套基于NEESit的结构健康监测系统软件框架.在实际健康监测系统设计和实现的基础上研究了系统的集成技术,结合软件框架开发技术给出了本软件框架的设计和实现的方法,同时介绍了NEESit的组成和运行机制,并提出采用NEESit的相应功能模块来实现本软件框架.本软件框架具有良好的通用性,不仅可以用于各种健康监测系统的开发,同时还可以使实际结构与NEES进行数据共享、互相访问以及协同实验.     

高层建筑结构中粘滞阻尼器的新型安装方式

在建筑结构中,一般粘滞阻尼器均布置在层间,但在有些情况下较小的层间位移差在一定程度上制约了阻尼器性能的充分发挥。系统回顾了为解决这一问题,目前最新的一些解决方案:改进层间阻尼器的连接方式,如基于连杆结构、杠杆原理与齿轮机构的位移放大系统,及大对角支撑;新型结构保护系统,如利用结构构件竖向振动位移及框架核心筒结构的加强层阻尼系统等,并重点分析了加强层阻尼系统。     

悬吊环式土-结构动态接触试验装置系统的研制及验证

为了更进一步研究土与结构相互作用中界面的动态接触特性,在DYS-200-1-05电动振动系统基础上研制了一种悬吊环式试验装置系统.该装置系统具有如下功能特点:(1)可以分析加载频率、加载速率对土与结构接触特性的影响界面;(2)法向为常应力控制,切向可实现不同频率加载;(3)考虑了剪切外力作用过程中土体的剪切变形特性,故可以研究试验过程中土-结构系统破坏与土体自身变形破坏的关系.试验结果表明,本试验装置系统的性能可靠,为后面系统研究土-结构界面动态接触性能奠定了基础.     

MCS自适应算法在非线性结构AMD控制中的应用

控制算法决定着振动控制的稳定性和减振效果,是结构AMD主动控制的核心组成部分。将最小控制综合(MCS)自适应算法运用于AMD控制结构系统,该算法不要求事先知道受控结构的精确力学模型和参数,且在受控结构进入非线性状态下也能达到很好的控制效果。利用拉格朗日方程推导了采用MCS算法的非线性结构AMD系统的控制方程;在小型振动台上对刚度突变结构进行了控制试验。试验结果表明:采用MCS自适应算法的AMD系统可以有效地减小刚度突变结构响应,并且可让实际结构响应与参考模型预期响应保持一致,达到满意的减振效果。     

工程结构能量系统中地震损耗能量的分形与混沌现象

旨在探讨工程结构中出现的分形与混沌现象,即探讨工程结构能量系统中地震损耗能量活动强度Ed与地震损耗能量矩活动强度Ie动力系统的分形与混沌现象,在建立了工程结构能量系统、损耗能量活动强度Ed和损耗能量矩活动强度Ie概念的基础上,由纯理论推导发现了Ed和Ie构成的动力系统的混沌现象;理论分析和数值计算又发现了Ed和Ie动力系统的分形现象;依据大量本地实测地震数据获得了具体Ie和Ed动力系统的关联维吸引子d2．二阶Renyi熵k2和平均预报时间尺度1/k2等参数．各参数是其动力系统分形与混沌现象的具体表征,为实际工程结构的抗震理论与分析方法提供了一定的参考依据．      

摩擦板与弹簧协同隔震的性能研究

从理论上分析了干摩擦板-复位弹簧隔震系统的隔震性能,根据拉格朗日方程推导了结构无隔震系统、地下室顶板与基础顶面分别设置隔震系统地震动力反应分析计算公式。分析与计算结果表明:结构设置减震系统后楼层位移、层间位移、速度及加速度明显减小。在基础顶面设置隔震系统比地下室顶板设置隔震系统具有较好的隔震效果。     

结构最优主动调谐质量阻尼器风致振动控制的研究

基于我国现行的风荷载规范,建立了在风荷载作用下结构-主动调谐质量阻尼器(ATMD)系统的动力方程。定义ATMD最优参数准则为:结构-ATMD系统的位移或加速度响应方差的最小化。ATMD有效性的评价准则为:设置ATMD结构的最小化位移或加速度响应方差与未设置ATMD结构的位移或加速度响应方差之比(分别称为位移和加速度减振系数)。根据上述准则,在频域内数值研究了结构自振频率、标准化加速度反馈增益系数、质量比对ATMD系统的最优参数(包括最优频率比和阻尼比)、有效性和冲程的影响。此外,为了比较的目的,论文同时考虑了结构TMD风致振动控制的情况。     

微电脑在现代化会商系统中的应用——汉字型地震数据库的设计与实现

本文叙述了地震监视与震情分析、会商软件系统总体结构、系统功能、系统特点以及系统应用实例。     

设置TMD、TLD控制系统的高层建筑风振分析与设计方法

本文结合我国现行风荷载规范,研究设置TMD、TLD控制系统的高层建筑风振分析与抗风设计的实用方法。首先,将TMD、TLD系统的风振控制效果归并到了受控结构的风荷载折减上;其次,导出了满足舒适度标准的结构动侧移界限和相应的计算公式;第三,比较了TMD、TLD系统的控制效果以及分别对高层钢和钢筋混凝土结构的控制效果;最后,通过大量的计算和分析,分别确定了TMD、TLD系统参数的最佳取值区间以及参数之间的最佳匹配关系。     

结构可变阻尼半主动控制

本文阐述了结构半主动控制的概念，并介绍了国内外有关结构半主动控制的研究状态，阐述了几种有关结构半主动控制的算法，包括基于经典最优控制的控制律及算法，基于变结构系统理论的滑动模太控制算法和非线性奇次系统的ｂａｎｇ－ｂａｎｇ控制算法。重点阐述了变结构系统理论和滑移面的确定及控制律的设计。     

采用微机开发的拟动力实验

本文介绍了在哈尔滨建筑大学力学与结构实验中心采用微机开发的拟动力实验。将力学与结构实验中心原有的大型电液伺服结构实验系统与微机进行联机，从而实现了多自由度结构的拟动力实验。文中介绍的拟动力实验的试件为某电厂４０米高的筛碎贮仓１：６模型，只取出结构底层的榀，具有两具自由度，所以实难同应用了子结构方法，数值积分方法采用了ＰＣＭ－Ｎｅｗｍａｒｋ法。实验结果与分析结果吻合良好，说明拟动力实验系统的开发是成