浅埋偏压小净距隧道大型振动台实验研究

浅埋偏压小净距隧道具有与其它形式隧道不同的受力特点,其地震响应特性也必然不同于其它隧道。基于相似理论设计并完成了浅埋偏压小净距隧道大型振动台模型实验,研究了小净距隧道分别在X(水平)向、Z(竖直)向、XZ双向(水平竖直同时输入)多种工况汶川地震波作用下隧道衬砌加速度和动应变响应规律。实验结果表明:(1)衬砌加速度受地震波的入射方向影响较大,且Z向的影响大于X向,XZ双向的影响大于单向,左洞隧道的加速度响应大于右洞隧道;(2)衬砌应变受地震烈度的影响较大,隧道衬砌在地震作用下承受拉压循环荷载,以受拉为主,右洞隧道衬砌的动应变响应大于左洞隧道;(3)综合衬砌加速度与动应变的响应分析,左洞隧道的左半部分和右洞隧道的拱脚是隧道衬砌在地震作用下容易发生损坏的部位,在进行设计配筋时应特别注意。对于浅埋偏压小净距隧道衬砌进行抗震设计计算时,应考虑Z向地震的影响。研究成果可为浅埋偏压小净距隧道工程的抗震设计提供参考。     

三轴精密角振动台控制问题探讨

本文详细分析了三轴精密角振动台控制精度的影响因素，然后基于整周期谐波分析法提出了补偿这些干扰的自学习控制方案。仿真结果表明，该控制系统能显著提高系统振动精度，满足设计要求。     

铅芯橡胶耗能器与油阻尼器组合耗能系统的振动台试验与分析

在一座三层单跨的钢结构模型中安装了铅芯橡胶耗能器及其和油阻尼器并联组合。对这两种耗能体系进行了振动台试验,以研究组合耗能体系的动力特性,检验其减振效果,试验结果表明：组合耗能体系对位移和加速度有良好的减振效果;在合适的刚度范围内,增加适当的阻尼可提高耗能器的减振效果,进行了数值分析,并与试验结果进行了比较,验证了本文提出的计算模型与方法的正确性。     

电动振动台模型分析与模型辨识

电动振动台作为振动环境试验的主设备，开展电动振动台建模和模型辨识研究，将有助于深入了解电动振动台系统的内部结构和工作原理，准确掌握其特性与性能；并将有利于更好地设计振动环境试验，维护设备；也是开展振动控制技术研究和振动试验仿真研究所必须的。我们首先分析了电动振动台的电力学模型，然后在建立电动振动台数学模型的基础上，采用了时域和频域两种辨识方式，通过试验和算法设计，针对振动台空台面及带滑台和带简单试件的3种情形下开展了辨识工作，结果表明辨识效果良好。     

卫星振动实验中台面加速度控制与过实验研究

针对航天飞行器振动台环境实验中的"过实验"问题与振动台控制方式展开研究.本文以被试结构和振动台为统一研究对象进行组合系统动力学建模,详细导出了"真实环境"、"台面加速度控制"和"界面力控制"等三种模式下的台面加速度、界面力、结构测点加速度响应等表达公式,并讨论了加速度控制和力控制下各自形成过实验的原因和频率位置,定义并解释了"双控"模式及其对过实验现象的补偿机理.借助离散算例仿真计算,解释了文中提出的各种概念及其数值效果.     

滑动回归最小二乘算法在某电动振动台模型辨识中的应用

为了能够准确地建立电动振动台的仿真模型,了解电动振动台系统特性,笔者在分析电动振动台数学模型的基础上,利用先进的滑动回归最小二乘辨识算法,有效地开展了电动振动台这一复杂电力学系统阶数和时延的确认,参数估计,并最终建立了系统的ARMA模型。文章最后,举出了某型电动台空台面和另一型振动台带滑台的模型辨识结果,并通过正弦扫频试验给予验证。结果表明,该算法辨识精度高,收敛速度快,鲁棒性强,能克服一定的噪声,对于高阶线性系统辨识具有良好的辨识效果。     

自由振动台测量TLDEB水箱频率的研究

通过在普通调谐液体阻尼器(TLD)水箱中加入不同高度和宽度的扰流装置,将其改造成调谐液体挡板阻尼器(TLDEB)水箱,以此来控制和提高水箱中第一阶振荡水的频率;并通过自行设计和制作的自由振动台,对TLDEB水箱中第一阶振荡水的频率进行观测与研究。通过比较普通TLD水箱与改造后TLDEB水箱的第一阶振荡水频率可知,TLDEB水箱的频率值从0.8056Hz提高到1.8696Hz,提高幅度达132.08%;随着扰流装置宽度和高度的增加,水箱中振荡水的频率也在提高,且TLDEB水箱相对于普通TLD水箱的晃动阻尼更大,对于结构的可控减振是十分有利的。本研究可为实际工程运用调谐液体阻尼器减振提供参考。     

含缝拱坝强震失效破坏振动台试验研究

为探究强震时含缝拱坝结构的承载能力及失效路径,在振动台上开展了一系列拱坝模型强震失效破坏试验。基于弹性力-重力准则设计试验,分别进行了不分缝、只有横缝、诱导缝与横缝联合作用这三种情况的振动台模型试验,试验中考虑了材料率相关性的影响,忽略了库水-拱坝相互作用。结果表明,强震作用时由于设缝处的抗拉能力较低,导致缝位置首先发生开裂,拱向应力的传导路径遭到破坏,此后结构破坏以悬臂梁形式为主;科学合理设置缝的形式和位置,可以有效耗散地震能量,提高拱坝极限承载能力。本文研究结果可为高拱坝的抗震分缝设计和超载能力评估提供试验依据。     

考虑挡板间水动力相互作用影响的矩形TLD水箱阻尼比分析

利用能量耗散原理,推导了底部安装有多块垂直挡板和左右侧壁对称安装有多组水平挡板的矩形TLD水箱在正弦激励荷载下的线性阻尼比估算公式.通过引入速度势函数修正因子考虑了挡板间水动力相互作用的影响,对矩形水箱的阻尼比计算公式进行了修正.将考虑挡板间水动力相互作用影响与否得到的矩形水箱阻尼比计算结果与振动台试验结果进行了对比分析.研究结果表明,挡板间距较小时,挡板间的水动力相互作用对水箱的阻尼比影响较明显,不能忽视,而考虑此因素进行修正后得到的阻尼比与试验值较吻合,具有更高估算精度.     

基于机器视觉技术的振动台试验变形位移测量方法研究

在振动台试验中,结构的变形位移是试验关注的重要数据之一。将机器视觉技术运用于振动台试验的变形位移测量上,是对传感器测量法的一个补充,从另外一种渠道力争为振动台试验提供更多的数据来源。该方法首先给定振动台一个激励信号,同时对固定在振动台台面上、粘贴有人工标志的弹性结构试件进行视频采集;然后将视频分帧成一系列静态图片,对静态图片进行图像灰度化、图像增强等图像预处理并对人工标志进行识别;接下来,在识别出所有人工标志的基础上采用最小二乘椭圆拟合法进行目标定位并进行像素标定。目标点的像素位移结合像素标定系数,最终完成变形位移的测量。最后通过振动台的固定位移试验和正弦信号激励试验证明了该方法在振动台试验中的可行性。