大跨度斜拉桥抗震性能分析与减震控制研究

本文以香溪河大桥为工程背景,利用大型有限元软件ANSYS建立该斜拉桥的有限元模型,进行地震作用下的动力非线性时程分析,并以COMBIN37单元模拟非线性粘滞阻尼器,研究了粘滞阻尼器参数对桥梁抗震性能的影响规律,并确定了合理的阻尼器参数取值。并对未设置与设置粘滞阻尼器的桥梁结构地震响应进行数值分析与比较,分析结果表明:合理设置粘滞阻尼器,可以有效降低桥梁结构关键部位在地震作用下的位移响应,并对结构内力也有一定的降低。本文研究结果为大跨度斜拉桥振动控制分析及工程应用具有重要的指导意义。     

台风等效静风荷载作用下输电塔线体系极限承载力分析∗

台风引起的输电线路破坏情况屡有发生,为了研究台风作用下输电塔线体系的极限承载力,以实际发生倒塔事故的广东省某 220 kV 输电线路的塔-线体系为研究对象,结合台风风剖面和规范中的方法确定塔线体系的等效静力风荷载,考虑输电塔结构的材料非线性和几何非线性特征,通过有限元软件 ANSYS 在逐级加载条件下分析输电塔线体系的极限承载力,研究风向角、相邻塔的变形、导地线张力的变化对极限承载力的影响。结果表明:(1)通过逐级加载的方式可以较为方便的找到不同工况的极限荷载,确定出结构的最不利风向角;(2)塔线体系模型的选取会较大的影响计算结果,应尽量接近真实情况的选取模型,从而得到更为准确的分析结果;(3)导地线初始张力可以一定程度上提高输电塔线体系的极限承载力,在条件允许的情况下可以适当增加导地线的初始张力。     

基于扩张观测器的倾转旋翼无人机非线性滑模姿态控制

倾转旋翼无人机具有垂直起降和长续航的特点,其潜在的应用前景受到了广泛的关注。但倾转旋翼无人机存在强耦合、非线性和扰动不匹配等问题,这给其姿态控制器设计带来了很大的挑战。本文基于改进的自抗扰算法,将扩展状态观测器(ESO)与非线性滑模控制(NSMC)相结合,利用ESO-NSMC(ENC)设计了倾转旋翼无人机姿态控制器,建立了倾转旋翼无人机六自由度非线性数学模型,利用扩张状态观测器对系统的状态和扰动进行估计,设计了非线性滑模控制器以实现有限时间收敛。仿真结果表明,与RSM相比,ENC在悬停、前飞和过渡模式下的平均收敛时间提升率为58.6 %、19.6 %和3.28 %,抗干扰能力分别提升83.5 %、25.6 %和66.4 %,证明该方法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

参数完全不确定系统在未知输入下的损伤识别

由于各种因素的影响,实际结构系统与计算模型有着不小的差异。本文针对结构系统参数及基底输入完全未知情况下的损伤识别问题,构造了与质量无关的结构规格化刚度参数和阻尼参数,提出了关于结构规格化参数和层间质量比的非线性最小二乘迭代优化识别方法,并给出了用规格化参数进行识别损伤和地震动反演的公式。算例表明本方法是有效的。     

用于早期火灾分类的非线性决策树支持向量机

对早期火灾信息进行研究,提出了一种基于非线性决策树的支持向量机多类分类模型。该模型利用非线性映射将样本投影到高维特征空间,比较每类样本在高维空间的分布情况,进行聚类构造出一个二叉决策树,使容易区分的类别从根节点逐层分类出来,有效克服了错分积累和避免不可分情况;同时,各个节点采用二值最小二乘小波支持向量机,以获得较高的泛化能力。该文将该模型用于早期火灾分类,并与BP神经网络、K近邻法和决策树方法进行比较,实验结果表明,该模型对早期火灾的识别率更高。     

考虑土-结构相互作用的大跨度斜拉桥非线性地震反应分析

运用大型有限元通用软件ANSYS/LS-DYNA及其并行运算功能,进行了考虑土-结构相互作用的大跨度斜拉桥地震反应分析。考虑混凝土、土介质和悬索材料的非线性与考虑材料线弹性的计算结果比较表明,考虑材料非线性情况时,由于进入塑性阶段后的能量耗散,内力比考虑线性情况时小;而进入塑性阶段后,结构刚度变小,运动量要比考虑线性情况时大。     

环境测试舱自吸附甲醛重释放规律与影响因素研究

广泛用于板材污染物释放量测试、空气净化产品净化效果测试等实验中的环境测试舱,往往由于其内壁黏附性杂质而对目标测试物产生不可忽视的自吸附作用,自吸附污染物将作为二次释放源出现重释放,研究目标测试物的自吸附消耗量及重释放规律,探索有效控制措施,有利于对环境测试舱实验应用及室内污染控制提出指导性实际意义。分别选取0.2%甲醛溶液、大芯板作为同一自制玻璃环境测试舱2期实验(I期、Ⅱ期)的不同甲醛释放源,通过近90 d追踪测试,经不同释放源、不同控制条件下舱内壁自吸附甲醛的多次重释放实验,结合非线性拟合分析方法,总结出舱内壁自吸附甲醛重释放甲醛浓度变化符合一阶递增指数函数:y=A1×exp(-x/t1)+y0,(A1<0、t1>0)。曲线参数y0值可用于评价实验条件下测试舱内自吸附甲醛残余量;y0值与环境舱舱体材质、环境温湿度、舱外甲醛浓度及空气交换手段有关,而与释放源及其释放平衡浓度高低无明显关系。大开舱门短时间抽气式空气交换对舱内自吸附甲醛残余有适度清除效果,使y0值降低,同时有利于再次平衡状态的快速建立;而长时间的无动力空气交换,或者自来水洗及去离子水洗等处理手段对舱内壁自吸附甲醛残余无明显清除作用。     

基于G1赋权模型的生态城市发展管理评价

以生态城市的发展管理评价作为研究对象,界定了发展管理评价的内涵,认为其具有相互作用和对称破缺等非线性特征,适宜于采用G1赋权模型,以崇明生态岛为例做出了应用研究,初步实现了生态城市发展管理的非线性评价。结果显示,崇明生态岛建设的管理能力指数达到67.81,管理机制指数只有52.39,公众参与指数是59.91,综合管理指数是59.65,表明可持续发展管理水平接近于良好可持续性。鉴于"投资力度超强,管理深度不够"的失衡特征,亟待管理改进。为此,给出主要建议如下:明确综合管理定位,大力推进管理机制的创新和完善,强化社会参与机制;明确行动方略,改变投资扩张型的建设体制模式和运作机制;明确政策重点,推进属地管理和流域管理、强化空间集约管理、统筹城乡数字化网络化发展。应用研究显示,G1赋权模型是生态城市发展管理工作实现非线性评价的有效途径之一,可以接近其非线性判断需求,科学揭示管理诸要素的属性特征和相互关系,有助于合理反映当地管理水平并提出有针对性的改进建议。     

灾害性异常浪特性及研究方法综述

灾害性异常浪是一种目前尚无法全面解释和预测的突然出现的大浪,其波高明显大于甚至数倍于相邻波况,波峰高而陡且常以单峰出现,存在时间很短。因其突发时的强危害性、目前的不可预测性及出现频次迅束增加的趋势,已经引起了全世界涉海工作人员的重视。首先介绍了灾害性异常浪的危害性,然后从研究对象的定义、研究方法的选择及主要结论等方面阐述了目前人们这一此现象的认知程度,希望能为对该现象和相关研究感兴趣的人提供一些思路。     

考虑支座约束影响的网架结构抗火性能

在研究高温下钢材物理性能和力学性能的非线性变化对网架结构承载力影响的基础上,进一步考虑支座约束对网架结构抗火性能的影响.采用温度增量加载方法对受支座约束的网架结构在非均匀温度场巾的力学反应全过程进行了分析,得到了网架结构在大空间建筑火灾升温过程中达到承载力极限状态时的临界温度.在对影响临界温度的参数进行分析的基础上,得出了支座约束刚度、网架结构抗剪刚度与整体抗弯刚度比、荷载比、温度场非均匀程度及网架结构平面几何尺寸对网架结构临界温度的影响规律,并提出了考虑支座约束影响的正放四角锥网架结构临界温度的实用计算方法.