某工程深基坑内支撑格构柱换撑可行性分析

某项目深基坑由于内支撑立柱与结构柱发生冲突,开挖后基础深度不够等原因,需更换原深基坑立柱支撑。对本工程换撑的可行性进行分析,提出换撑方案,确保换撑后内支撑结构安全,为类似工程提供一定的借鉴。

大跨楼板结构的车致竖向振动控制

为解决地下停车场内车辆通过减速带致使上部楼层竖向振动不满足舒适度要求的问题,提出一种用于楼板结构的车致竖向振动控制的减振装置。基于被控结构-减振带-车辆的一体化有限元模型,以楼板结构竖向振动加速度幅值及车辆荷载幅值为指标,对减振带进行参数优化分析,并通过实地实测验证了所选参数的合理性与减振带的有效性。

考虑结构高阶振型信息的AMD低维控制器设计

为减小AMD控制系统的时滞影响,一般需对被控结构模型作减维处理,但是在减维过程中系统较小特征值对应相关的结构信息被直接舍弃,将使得低维结构缺少原结构高阶振型等信息,导致低维模型精度降低,影响控制器的设计准确性。在基于均衡截断法和极点配置算法的低维控制器设计中,重新考虑舍弃的结构高阶信息,该信息包括原结构的高阶自振频率、高阶阻尼比以及高阶振型模态信息等,并在进行极点配置之前,先考虑该部分信息对系统极点位置的影响,在控制系统的设计阶段消除了低维模型精度低的不利影响。以10层结构为例,基于改进的低维控制器,以系统控制效果、AMD控制力及行程峰值为指标,分析了低维模型对AMD控制系统性能的影响;并以4层框架实验模型的AMD控制系统为实例,验证上述数值分析结论的正确性。

京基100大厦AMD控制系统在线计算关键技术研究

研究了京基100大厦AMD控制系统在线计算的关键技术。为实施在线实时控制,采用集中质量法将原结构简化为二维串联多自由度模型,且所建模型能较好地反应原结构动力特性,为结构主动控制在线计算提供了兼顾计算精度和效率的数值模型;分别设计了H2/LQR控制算法、极点配置算法、模糊神经网络控制算法等三种主动控制算法,并进行了对比分析,得到了合适的算法及相关参数;设计了基于加速度的状态观测器,基于此观测器确定了加速度传感器的安装位置。

区域极点配置的状态反馈控制在高柔结构中的应用

AMD控制系统中被控结构一般采用简化的计算模型,导致不确定性因素的存在,包括高柔结构的质量以及刚度的偏差,将影响控制器设计的准确性,而发展高柔结构的鲁棒AMD控制策略对土木工程的结构振动控制具有重要的理论价值和工程应用前景。基于区域极点配置算法设计了相应的鲁棒AMD控制器,在控制增益的计算过程中考虑不确定结构参数对计算模型精度的不利影响,以此提高了系统的稳定性。以10层结构为数值分析对象,以控制效果、AMD控制参数为指标,将所提出的控制器与基于经典极点配置算法的常规控制器进行性能对比,分析结果表明:对于含有较大不确定性的结构模型,所提出的控制方法具有更良好的控制效果以及稳定的控制参数;最后以4层框架试验模型的AMD控制系统为实例,验证上述数值分析结论的正确性。

索参数对斜拉结构固有频率的影响分析

结构固有频率是表征结构动力特性、评价结构舒适度的重要指标。本文以深圳市大梅沙万科中心为背景,通过参数敏感性分析研究了索的截面面积、索位置、索倾角以及索张力等参数对结构固有频率的影响规律,其研究结果对斜拉结构动力特性受结构参数影响方面的研究具有一定的参考意义。

基础隔震结构参数优化分析

本文采用简化的两质点模型建立基础隔震结构的振动方程,通过分析各质点位移传递函数的幅频特性,提出了隔震层阻尼比及刚度系数的优化方法,并给出了实用的参数计算公式。以某7层框架基础隔震结构为例进行数值仿真分析,结果表明,提出的基础隔震结构参数优化设计方法能同时有效降低主体结构的地震响应及隔震层的层间位移。

基于极点配置算法的黏滞阻尼器优化设计

为克服常用极点配置算法的局限性,提出基于实模态空间解耦的极点配置算法,该算法求得的反馈增益矩阵中位移反馈增益始终为零,符合黏滞阻尼器特性。基于该反馈增益矩阵采用等效最优控制法进行参数优化设计,并提出基于阻尼器耗散能量的位置优化设计方法。在上述研究的基础上给出了黏滞阻尼器优化设计流程,并以某20层实际结构进行数值模拟,分析结果表明,被动控制系统性能与对应主动控制系统的性能相近,达到预期效果,验证该设计流程的有效性与正确性。

大跨楼板结构车致竖向振动测试与减振控制

车辆快速通过地下停车场内减速带等障碍物时,会对停车场上方大跨楼板结构产生较大的冲击作用,致使其竖向振动加速度过大而不满足相关规范的舒适度要求。针对深圳某酒店存在的上述问题,改用一种新型减振带以控制大跨楼板结构的竖向振动加速度,并进行了实地测试与人员现场体验。结果表明,所采用的减振带能够有效减小车辆荷载作用下楼板结构的竖向振动加速度,且控制后的结构振动加速度小于相关规范限值。

考虑CSI效应的AMD控制系统构建及其时变时滞补偿

由于AMD控制系统与结构之间存在着相互作用CSI(control-structure interaction),造成了以惯性质量为支撑点向被控结构施加的控制力不等于理论的最优控制力,即施加的控制力将有所滞后。为此,针对AMD控制系统建立了不计CSI效应、计低阶CSI效应和同时计低、高阶CSI效应的三种数学模型,经分析表明了计低、高阶CSI效应对AMD控制系统的影响最大,进而确定了由CSI效应造成的时变时滞的范围。针对某4层钢框架实验系统,基于保性能算法设计了相应的时变时滞补偿控制器,以系统控制效果、AMD控制力及行程为指标,对比了有无时滞的两种控制系统的性能,结果表明在较大的时变时滞的影响下,此控制算法依旧具有良好的控制效果以及稳定的控制参数。

复杂地质条件下地铁车站深基坑工程渗流参数反演分析

对于复杂地质条件下的深基坑工程,地层渗流参数是一个重要的评价指标,对基坑止水帷幕设计及基坑降水方案优化具有重要意义。本文以佛山某地铁车站深基坑工程为例,利用有限数量的现场钻孔抽水试验资料,运用裘布衣和哈吉尔特理论公式计算得到了地铁车站深基坑的地层渗流参数。基于地下水数值模拟方法,利用Visual MODFLOW三维地下水渗流模拟软件对渗流参数进行反演分析,反演分析得到的地层渗流参数与现场抽水试验数据拟合良好,利用反演分析结果对地铁车站深基坑工程进行渗流分析具有较高的可靠性。本文的研究成果对珠三角地区同类地铁车站深基坑工程施工具有一定的参考价值。

岩溶发育地段地铁车站深基坑工程渗流参数数值模拟研究

以岩溶发育强烈的地铁车站基坑工程为例,系统阐述了基于等效多孔介质理论概化基坑场区岩溶地层水文地质条件,建立基坑场区岩溶地下水渗流数值模型的方法。通过将模型运用于抽水试验模拟,使得抽水试验模拟结果与实测误差在合理区间上,反演出基坑岩溶水文地质参数。最后从岩溶地层结构特征和抽水试验两方面对模拟误差进行分析,为基坑岩溶地层水文地质参数数值反演提出建议,可为今后岩溶基坑工程地下水渗流模拟提供参考,具有重要工程意义。

斜拉结构的固有频率及其索参数影响分析

结构固有频率是表征结构动力特性、评价结构舒适度的重要指标。本文以深圳市大梅沙万科中心为背景，通过参数敏感性分析研究了索的截面面积、索位置、索倾角以及索张力等参数对结构固有频率的影响规律，其研究结果对斜拉结构动力特性受结构参数影响方面的研究具有一定的参考意义。

复杂地形地质条件下山区公路建造关键技术研究与应用

项目组针对贵州山区施工安全风险高,施工难度大的需求,通过系统的技术研发与创新,本着“提高高速公路施工技术,降低施工安全风险,提高施工质量,确保相关高速公路项目的顺利实施”的技术思路,创新研发了山区公路瓦斯突出隧道超厚煤层揭煤防突关键技术;创新性集成了陡峭地形条件下山区公路大断面隧道施工关键技术;创新研发了山区装配式预制梁制作与架设施工关键技术;创新集成了山区高墩大跨连续刚构桥梁建造关键技术;创新研发了机制砂及片岩混凝土技术。技术体系直接推广应用于贵州正习高速、贵州印秀高速、贵州雷榕高速等山区公路项目,为贵州山区全面脱贫攻坚、改善交通形势和拉动山区经济发展作出积极贡献,产生了显著的社会效益、经济效益。

层状地基中水平受荷桩-土相互作用试验

为了深入研究侧向受荷桩的承载特性及抵抗变形的能力,结合实际工程中天然土体的成层特性,开展了侧向受荷桩的室内模型试验,研究了不同粒径土层厚度及相对密实度对桩土相互动态耦合作用的影响,并结合PIV图像技术,分析了桩周土体位移场的发展趋势,为水平受荷桩的设计提供了理论依据。试验结果表明:①土体刚度与较小粒径土层的厚度呈正相关关系,而较大粒径砂土层厚的增加则对整个桩土体系的刚度产生了弱化作用;②当桩顶位移相同时,随着较小粒径砂土层厚的增大以及相对密实度的提高,土抗力随之增大,在深度为5~6倍桩径范围内达到最大值,且相对密实度对土抗力的影响更大;③水平受荷桩的桩前和桩后砂土表面均形成了一个纺锤形的位移影响区域,且此区域与水平加载方向的最大夹角随土层条件和相对密实度的变化很小,其值均为45°左右;④在相同的桩顶荷载下,砂土相对密实度的增大约束了桩体的运动趋势,使得桩体的水平位移减小,例如,当桩顶荷载均为30 N,密实度为0.5时桩前砂土的最大位移影响范围比密实度为0.3时普遍减少了约1倍桩径的距离;⑤桩身弯矩值随着较小粒径土层厚度的增大而增大,最大弯矩约出现在0.15 m深度(5倍桩径)处;随着砂土相对密实度的提高,桩身弯矩也逐渐增大,最大弯矩所在的位置逐渐上移。