多自由度体系在随机荷载作用下的动力可靠性分析

1.前言近年来,人们日益注意到,结构所受的大多数干扰不仅随时间变化而且还具有随机性,如脉动风荷、海浪压力、地震干扰等。为了合理地设计受随机干扰的结构,只有利用可靠性方法,才能有效地确定诸如设计荷载、极限设计应力和安全系数等重要设计参量的规范值。     

基于有限测点信息的结构损伤识别柔度法

利用有限测点获得结构的模态参数，提出了基于有限测点的结构损伤识别的柔度法。该方法是通过仅考虑结构柔度的灵敏度分析，以结构各自由度的损伤信息为条件，选择对结构柔度变化敏感的自由度为测点，并利用有限测点的信息提出了结构完备模态振型的重建技术。在此基础上，对柔度矩阵做关于结构物理参数变化量的一阶泰勒展开，来确定结构单元的损伤因子对结构进行损伤识别。从而实现利用结构有限测点的模态信息来识别结构的损伤，解决了测试结构的模态振型的不完整给结构的损伤诊断带来的困难。通过数值算例说明了该方法的有效性。     

基于改进残余力向量法的桁架结构损伤诊断

提出一种基于改进残余力向量法的桁架结构损伤诊断方法. 先由灵敏度分析， 求出结构刚度联系矩阵，再由刚度联系矩阵将损伤后的刚度摄动矩阵展开成对角矩阵，代入 残余力向量方程，得到由刚度联系矩阵表示的新的残余力向量方程，此方程可以直接求解， 即可诊断出桁架结构的损伤杆件及其损伤程度. 对于实测中难以获得完备振型的情况，采用 模态扩阶的方法来获得完备的测试振型. 最后以一桁架结构进行数值仿真分析，证实了该方 法的有效性.     

一种新的多轴非比例低周疲劳寿命预测临界面模型

工程结构在服役过程中往往承受着复杂的多轴非比例循环荷载,在长期动力载荷作用下结构构件的失效主要为多轴非比例疲劳破坏.文中基于圆管薄壁试件在拉-扭复合加载情况下的多轴疲劳试验结果,对比了广泛讨论的Kandil-Brown-Miller(KBM)模型和Fatemi-Socie(FS)模型对多轴非比例疲劳寿命的预测能力,分析了非比例加载条件引起多轴疲劳附加损伤的原因;针对FS模型对不存在非比例附加强化的材料多轴疲劳寿命预测的不足,提出了一个能考虑非比例加载路径变化和材料附加强化效应双重作用的非比例影响因子,参照FS准则提出了一种新的多轴非比例低周疲劳寿命预测临界面模型.利用5种材料的多轴非比例疲劳试验数据对该模型进行了试验验证,结果表明:采用文中提出的临界面模型预测的多轴非比例疲劳寿命与试验结果符合较好,预测精度优于FS模型;同时,该模型对不存在非比例附加强化的材料的多轴疲劳寿命预测表现出更好的适用性,且能有效的提高不同类型材料的多轴非比例疲劳寿命预测精度.     

基底滞后隔震层对建筑结构随机地震反应的控制

本文应用随机最优控制理论提出了用基底滞后隔震层把大震烈度下多层剪切型结构的地震反应控制在弹性范围内的设计计算方法.文中在建立了基底设置隔震层建筑结构计算模型的基础上,确定了它随机地震反应最优控制的评价函数和可靠性约束;并在应用最优控制论导得基底等价线性耗能器的最优反馈增益的前提下,最终得到了把大震烈度下结构地震反应控制在弹性范围内的基底滞后隔震层最优设计参数的计算公式.     

大跨度斜拉桥的动力特性及其颤振临界风速的计算

基于有限单元法理论,确定了斜拉桥合乎其构造特点的窨计算模型,建立了斜拉桥的自由振动的三维运动方程,对斜拉桥的动力特性进行了求解和分析,在此基础上,建立了在气动荷载作用下斜拉桥的三维运动方程,提出了用于分析斜拉桥颤振临界状态的子空间复特征值方法,推导出计算颤动临界风速的理论公式,并编写了用于计算斜拉桥颤振频率的多振型参与双参数自动搜索的计算机程序。     

用含苯甲酸甲氧基苯酯的聚硅氧烷组成均相电流变液及其智能阻尼特性的研究

在合成并表征含苯甲酸甲氧基苯酯的侧链液晶聚硅氧烷高分子的基础上,制备了均相电流变(ER)液及其智能阻尼器.测试了ER液及其智能阻尼器在室温下的性能.结果表明,用含苯甲酸甲氧基苯酯的侧链液晶聚硅氧烷能组成在室温下表现出较强ER活性的均相ER液,它在外加电场E=2.2kV/mm,剪切速率为300s-1时,剪切应力达到1550Pa;增加E和振动频率,均相ER液智能阻尼器的阻尼力均增加,阻尼效果提高.     

高耸结构模糊随机风振反应的振型控制

本文应用最优控制理论提出了高耸结构模糊随机风振反应振型控制的一般设计计算方法。文中解决了结构风振振型控制研究中几个尚未解决的问题。它们是:(1)建立了相应于各振型的广义脉动风力的成型滤波器;(2)在计入风干扰随机性的同时考虑了实际脉动风的模糊性;(3)提出了结构风振振型消极控制的计算公式和积极控制的实现途径;(4)确立了以结构风振反应可靠性为风振控制效果检验的准则。     

多层剪切型滞后结构在地震干扰下的动力可靠性分析

本文解决了受地震干扰的多层滞后剪切型结构基于层延性首次超越破坏机制动力可靠性的计算方法。文中,在建立了剪切型结构的“滑移——滞后”模型的前提下,求得了地震作用下滞后结构的等价线性体系。并从等价线性体系出发,以振型分解法为基础,建立了结构相对层位移和相对层速度的联合概率密度函数。据此,本文应用随机点集理论和级数解法得到了地震作用下结构动力可靠性的计算公式。为了验证公式的精度,文中对一个二层剪切型框架进行了计算与模拟结果的比较。     

多自由度非线性结构体系在支承随机运动干扰下的模糊动力可靠性

本文在考虑了支承随机运动干扰的模糊性和结构随机振动反应允许界限模糊性的基础上,提出了多自由度非线性结构体系模糊动力可靠性的一般计算方法。文中提出了支承随机运动干扰的强度等级和谱密度形状类别模糊子集的评定方法,寻得了考虑界限模糊性的体系动力可靠性的计算公式,并最终得到了非线性结构体系模糊动力可靠性的评定方法。更合理地解决了非线性体系在支承随机运动干扰下的安全估计问题。