曲率模态小波法用于网壳结构损伤的识别和定位

工程结构损伤的识别与定位研究以往主要针对梁、框架等结构形式,根据大跨度空间结构杆件和节点繁多等特点,提出用曲率模态和小波混合方法对空间结构的损伤进行识别和定位.以跨度100 m的Schwedler网壳结构损伤前、后的曲率模态作为标识量,分别通过离散和连续小波变换,判断网壳结构有无损伤和损伤位置,统计了小波系数差与结构损伤的图形关系,计算了各种损伤工况下该方法判断损伤的准确程度.结果发现基于曲率模态和小波方法的大跨度网壳结构损伤定位精度很高,充分证明该方法对此类结构损伤定位具有有效性和实用性.     

环境激励下一种基于免疫机制的结构损伤诊断方法

结构状况发生改变时,结构的振动特性将发生变化。免疫算法能有效检测出振动特性的变化。本文将环境激励下的结构响应重构相空间,对其进行奇异值分解后,选择适当个数的奇异值构造特征参数集合,应用反向选择算法进行异常值检测,以ASCE学会提出的基准结构为对象进行研究,讨论了不同个数的特征参数对检测结果的影响。分析表明,该算法能有效地判断结构状况的变化。     

近断层地震动的频谱周期参数和非平稳特征分析

分析地震动的频谱周期参数和频率非平稳特征,是地震危险性分析和结构抗震设计的重要内容.本文对近断层地震动记录按照不同的运动特征分组,进行了Hilbert-Huang变换分析.结合相关的定义得到了表征地震动频谱特性的7个周期参数,包括:Fourier幅值谱平均周期Tm、Hilbert边际谱平均周期Tmh、特征周期Tc、卓越周期等,并计算了地震动的Hilbert谱瞬时频率时程变异系数.计算结果表明,从整体上把握地震动频谱特性的三个周期参数Tm 、Tmh 和Tc适合于表征近断层地震动的频谱成份.近断层地震动的频率非平稳特征显著,Hilbert谱瞬时频率变异系数良好地反映了地震动的频率非平稳性质和程度.而且,考察了近断层地震动运动特征对地震动频谱周期参数和频率非平稳性的影响.     

基于能量原理的Park & Ang损伤模型简化计算方法

Park＆Ang损伤模型综合考虑了结构最大变形和累积滞回耗能的耦合作用,具有一定的先进性,被国内外研究者广泛采用;但由于该模型中参数的计算困难,尤其涉及结构滞回耗能的计算问题时,该模型的应用受到了一定的限制;文中从能量的关系入手,寻找出结构滞回耗能与结构最大位移的关系,利用该关系可方便求解出结构的滞回耗能,从而为该模型的计算提供了一种简便方法;最后,例题分析证明本文的方法简便可行,计算效率高。     

2008年古田4．1、4．6级地震强震动观测记录

水口水电站重力坝强震反应台阵在古田ML4．1、ML4．6地震中获得了强震资料,通过对观测资料初步分析,得到以下认识：如果仅用基岩自由场顺河向振动的峰值加速度进行估算．该大坝遭受的地震强度达到Ⅵ度。这与通过现场灾害评估得出大坝位于V度区外的结论相悖：坝底和基岩自由场竖直向和顺河向振动情况一致,但幅度存在差异;对于坝体的峰值加速度,相比较于坝底,坝中部三方向均有不同程度的放大,坝顶三方向均有不同程度的缩小：从坝底至坝顶。峰值加速度出现滞后现象,但并不明显,说明坝体刚性较大。此次地震中坝体主要呈整体振动特性。     

汶川8．0级地震HRT波地震短临波动前兆及HRT波地震短临预测方法——关于实现强震短临预测可能性的讨论

2004年初开始在川滇地区布设的4个地电台,使用所研制的抗干扰性能极强的PS-100地电测量系统和技术,捕捉地震短临前兆．至2008汶川8．0级地震前,唯一仍在工作的红格台记录到了汶川地震的HRT波短临前兆．根据潮汐力谐振共振波（简称为HRT波）短临地震预测模型,在汶川8．0级地震前5月11日夜至12日凌晨5时分析得到了大震即将来临的结果．所记前兆同以前各台对其他强震所记的HRT波震例的规律有很强的一致性．所测物理量（地电阻率与地电流）仅在强震前才出现潮汐力的周期,而其振幅在震前数月至几天明显增大．通过研究所记的实例表明,它们通常与几天后所发生的地震有因果关系,这种波的到时与台站的震中距成正比;由这种波动所测的断层固有周期％与断层长度（震级）有关,对6-9级地震,死的范围为1-6h．有证据表明,它们是来自即将发生地震的震源区．这种波动周期较长,在地壳中,可传播数百乃至数千公里．对发生在地壳中的浅源大震,地壳固体在其孔、裂隙中通常含有易于流动的（导电的）流体（溶液）,这种流体在地震孕育过程中因受力（孔隙压力）先于断层位移（地震）产生的（微小）扰动（波动）,对所观测的HRT波提供了一种可能的解释．从2004年在川滇地区增设4个PS-100HRT波台站,试图捕捉强震短临前兆,到2008年发生汶川8．0级地震（距离新增的MN台△=288km;距离记录到HRT波短临异常的HG台△=465km;距离青川640km）前,HG台捕捉到汶川8．0级地震的HRT短临前兆的全过程,表明地震是有前兆的,地震是可以预测、预报的,在可预见的将来实现地震的短临预报是可行的．     

短肢剪力墙损伤累积力学模型

根据短肢剪力墙受力损伤及破坏的特点和规律,提出了墙端有限塑性域和墙端有限损伤域的概念.利用墙条纵向协调与横向组合和墙条在材料层次上的本构关系,建立了短肢剪力墙考虑地震损伤累积的单元力学模型.推导出了短肢剪力墙考虑损伤累积的墙元柔度矩阵,并根据该模型编制了基于柔度法弹塑性纤维单元的非线性有限元分析程序.通过算例分析得出了比较理想的结果,说明方法应用的可行性.     

基于频率摄动理论识别悬臂梁损伤方法的试验研究

将悬臂梁的振动理论和矩阵摄动理论相结合,推出悬臂梁损伤或缺陷的识别公式.通过2根钢悬臂梁的试验,测出其损伤前后的频率,并根据测试结果对梁的损伤程度进行判定.结果表明,用摄动理论不仅可以识别悬臂构件的损伤位置,还可以定量求出其损伤程度.     

振动频率对饱和砂土液化强度的影响

采用“土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪”对饱和砂土进行了一系列动三轴实验,探讨了振动频率对液化强度数值的影响程度。在1．0、1．5固结比和0．05、0．10、1．00Hz振动频率条件下,针对相对密实度分别为70％、28％的密砂和松砂进行了100、200、300kPa围压和100kPa围压条件下的液化强度实验。实验结果表明,饱和密砂和松砂在各种固结条件下,液化强度随着振动频率的增大而增大,相同破坏振次时,各种实验条件下的液化强度与振动频率的关系在双对数坐标上均符合线性关系;振动频率由0．05Hz变化到1．00Hz时,液化强度相差达25％以上;动强度指标翰值随振动频率的增大而增大,最大相差12．2％;随着振动频率的增大,砂土达到液化破坏所需的时间明显缩短;振动频率对松砂液化强度的影响比对密砂的影响更为显著。     

岩石疲劳损伤模型的参数估计方法研究

岩石是一种非均质的复杂地质材料,其疲劳损伤演化具有明显的3阶段发展规律。倒S型非线性疲劳累积损伤模型可以很好地描述这一规律。应用倒S型模型开展损伤计算和疲劳寿命分析的先决条件是确定出不同应力水平下的模型参数,而运用Levenberg-Marquardt法进行倒S型曲线拟合的结果表明,不用任何优化方法而随意选取参数初始值时迭代收敛到最优解的概率很低。因此,提出运用有限组合法估算初始值,即在参数可行域中均匀布点,以这些点为起始点分别实施一次Levenberg-Marquardt优化计算,取残差平方和最小的一组参数作为第2次Levenberg-Marquardt拟合计算的初始值。试验结果表明,以有限组合法估算参数初始值,Levenberg-Marquardt迭代计算总能收敛到最优解。