Analysis of implicit HHT‐α integration algorithm for real‐time hybrid simulation

Real‐time hybrid simulation is a viable experiment technique to evaluate the performance of structures equipped with rate‐dependent seismic devices when subject to dynamic loading. The integration algorithm used to solve the equations of motion has to be stable and accurate to achieve a successful real‐time hybrid simulation. The implicit HHT α‐algorithm is a popular integration algorithm for conducting structural dynamic time history analysis because of its desirable properties of unconditional stability for linear elastic structures and controllable numerical damping for high frequencies. The implicit form of the algorithm, however, requires iterations for nonlinear structures, which is undesirable for real‐time hybrid simulation. Consequently, the HHT α‐algorithm has been implemented for real‐time hybrid simulation using a fixed number of substep iterations. The resulting HHT α‐algorithm with a fixed number of substep iterations is believed to be unconditionally stable for linear elastic structures, but research on its stability and accuracy for nonlinear structures is quite limited. In this paper, a discrete transfer function approach is utilized to analyze the HHT α‐algorithm with a fixed number of substep iterations. The algorithm is shown to be unconditionally stable for linear elastic structures, but only conditionally stable for nonlinear softening or hardening structures. The equivalent damping of the algorithm is shown to be almost the same as that of the original HHT α‐algorithm, while the period elongation varies depending on the structural nonlinearity and the size of the integration time‐step. A modified form of the algorithm is proposed to improve its stability for use in nonlinear structures. The stability of the modified algorithm is demonstrated to be enhanced and have an accuracy that is comparable to that of the existing HHT α‐algorithm with a fixed number of substep iterations. Both numerical and real‐time hybrid simulations are conducted to verify the modified algorithm. The experimental results demonstrate the effectiveness of the modified algorithm for real‐time testing. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

建筑围护结构节能与防火体系构建

从围护结构节能与防火一体化思路出发,提倡钢筋混凝土结构保温一体化建筑体系和砌体结构保温一体化建筑体系;尤其主张在我国建筑工业化全面升级的基础上大力开发与推广保温型混凝土预制装配化技术,统一建筑模数,实现标准化与多样化;针对预制装配化保温型混凝土在梁、构造柱等容易出现的冷、热桥问题的部位,创新式提出以相变储能材料与建筑结构相融合来提高建这些部位的热工性能,减少温度梯度;从系统上做到保温与建筑同寿命、免维护、工序少,工期短、耐火等,从而真正实现低碳,构建建筑围护结构节能防火一体化建筑体系。     

青藏铁路路基稳定性模型的GIS集成工作环境应用研究

为了发挥GIS在青藏铁路冻土路基稳定性研究中有力的支持作用, 在已经建成的青藏铁路数字路基GIS平台的基础上, 探讨了一种基于过程集成模式的模型与GIS集成方法, 研究建立专业冻土路基模型与GIS平台集成的可视化"模型GIS集成工作环境", 研究重点为专业冻土路基稳定性模型模块在此"模型GIS集成工作环境"中的集成技术手段、 模型管理模式以及模型调用模式. 作为研究成果, 实现了一个实用原型系统.     

深海潜标ADCP 的实时数据传输

深海潜标观测是深海观测获取长周期海洋科学数据的重要调查手段,由于深海海域环境非常复杂,潜标易丢失或终止正常工作,造成重大损失.本研究基于铱星卫星数据通信模块,开发与深水潜标上安装的RDt 75k ADCP相匹配的数据解析压缩软硬件,建立一套远程实时获取潜标ADCP数据的传输系统,实现对深海潜标ADCP的实时监测.     

基于本体的网络地理空间数据集成

 随着地理数据深度、广度和复杂度的不断增加,如何集成这些在结构、语法及语义上高度异质性的需求越来越迫切。尽管XML在一定程度上解决了结构异质性问题,OGC标准规范解决了语法异质性问题,但语义异质性问题仍然成为分布式环境下地理空间数据集成与互操作的最大障碍。本文提出了一种基于本体的网络地理空间数据集成方法:以本体思想对数据进行语义组织;结合OGC网络服务标准规范对数据进行服务语义发布;利用支持双向映射的混合本体模式来解决全局本体与各应用本体之间的冲突,实现数据的语义集成。通过海洋海岸带土地利用数据集成试验表明,本文方法不仅能够克服数据间语义异质性问题,并在很大程度上屏蔽了数据底层集成的复杂环节,使得数据集成过程简单、高效。     

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海量多源1∶50000正射影像数据建库与集成更新

高分辨率正射影像不仅是1∶50 000地形数据库更新的数据源,也是1∶50 000数据库更新工程的重要数据产品。本文针对国家1∶50 000更新工程DOM数据库建设目标和要求,提出了建库总体思路、技术方法和海量多源正射影像数据库的技术设计,面向正射影像数据库管理与分发服务需求研制开发了影像库集成管理与数据服务系统软件,实现影像成果数据集成管理和分发服务一体化。     

水务数据中心建设研究

结合广州市水务数据中心建设工作,对水务数据中心设计思路、整体框架、建设内容进行了详细的阐述,为全市水务信息化建设提供信息支撑。     

农户对农村居民点整合的意愿及其驱动机制——以重庆市沙坪坝区曾家镇白林村为例

农村居民点整合作为乡村治理的重要内容,在时间上,既要与农村居民点建设相联系,又要真实反映未农户的居住意愿、需求与偏好;在空间上,既要满足不同农户的生产、生活需求,还要考虑农户所在村落的空间层次;尊重农户的整合意愿与发挥农村居民点整合效应间的耦合,已成为农村居民点整合和解决民生的重心。研究选取重庆市沙坪坝区曾家镇白林村为样点,采取“PRA(Participatory Rural Appraisal)+3S(GIS+RS+GPS)”的方法建立“农户—土地”空间特征与属性特征一体化数据库,按农户生计资产配置结构和未来生计发展趋势,剖析不同类型农户对农村居民点整合的意愿及其驱动机制。结果表明:农户农村居民点整合意愿各异,非农专业化发展型(72.82%)>非农多样化发展型(49.66%)>兼业发展型(44.44%)>农业专业化发展型(36.84%)>农业多样化发展型(37.33%)。农户农村居民点整合意愿受家庭经济、居住环境、社会交往及政策等多种因素的影响,而农户后顾生计来源及其收入变化、居住条件、邻里关系、社会地位感知是农户农村居民点整合意愿形成的重要驱动机制。     

省域城市群深度整合的理论与实践研究——以中原城市群为例

21世纪前半叶,各种空间尺度的城市群将在我国经济社会发展中扮演重要角色,省域城市群必然成为省(区)发展战略的主要牵引板块。一方面,省域城市群的深度整合迫切需要城市群理论与方法的指导与支撑;另一方面,城市群整合理论需要通过城市群建设实践进行提炼与升华,并在实践中进一步验证。通过中原城市群初步整合,以及内聚和外联两个方面的进一步实践,探索了省域城市群整合理论的深化及其与实践相结合的问题。具体来说,内聚以营造现代都市区,构建能够带动城市群快速发展的"核心增长极",外联以营造省域现代城镇体系,构建能够承载城市群健康发展的"区域支撑体系"。对中原城市群深度整合的研究,可为其他省域城市群的发展建设提供理论支撑和实践借鉴。