快速评估既有简支板梁桥动力性能的一种方法

简支板梁桥在市政中小桥中被广泛使用,但该类桥梁的标准低,问题突出,养护管理亟须对桥梁状态进行快速客观评估。基于此,首次提出了动力性能快速评估系统,对正常行车下桥梁振动响应进行3~7 d监测,基于监测数据的统计分析,反演结构基频,动响应,横向整体性,跳车等多项状态指标,达到快速评估桥梁状态的目标。试点工程的实际应用效果表明,动力性能快速评估方法能快速可靠的评估桥梁状态,对科学制定养护计划具有重要的指导作用。

考虑实测信息的既有规则建筑状态识别与抗震性能快速评估

城市既有建筑(群)的地震安全性评价面临高效分析、快速评估、定量判定的多重技术发展需求。考虑长期服役过程中的结构性能演化现象,既有建筑安全性评价需要结构本身和当地地震动等一系列实测数据与信息,以标定结构真实服役状态,保证结构抗震性能评估结果的准确性,并兼顾结构抗震性能分析的时效性。本文基于等效非线性单自由度模型,结合作者近年来在数据驱动型状态评估指标方面的研究成果,提出了以既有建筑实测模态频率和阻尼比映射结构宏观服役状态,结合当地实测地震动数据集,快速评估该目标建筑抗震安全性的方法。阐述了基于动力测试和HAZUS技术手册的既有结构等效非线性单自由度模型的建立过程,提出了两类结构状态评价指标,结合多元工程性能参数,建立了等效模型变形状态与不同抗震性能水准之间的直接联系。以四川省珙县当地一栋高层规则框架结构和2019至2022年间10次实测地震动为例,对该建筑在当地近期实际地震动作用下的抗震安全性进行评估。

基于QAR着陆数据的跑道状况等级评估方法

跑道状况等级是飞机安全着陆的一个关键信息。为了进一步提高跑道状况评估的准确性和及时性,提出一种利用飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder, QAR)数据快速评估跑道状况等级的方法。首先,根据飞行数据特征从繁多的数据中提取模型所需输入参数;其次,建立基于QAR数据建立飞机采用自动刹车着陆的动力学模型,并计算不同跑道状况等级对应的理论着陆距离;最后,将实际着陆距离与不同的跑道状况等级对应的理论着陆距离作对比,确定跑道状况等级。利用波音738和空客A320的QAR着陆数据分析某机场的跑道状况等级,并与该机场的雪情通告进行对比,验证了模型的准确性。研究成果可用于未来航班的着陆距离预测,为飞行员选择合适的刹车等级提供参考。

框架-剪力墙结构基于地震强度的新一代抗震性能评估方法研究

近几年来,在一些发达国家,基于概率理论的新一代抗震性能评估方法已开始用于特定建筑物的抗震性能评估。研究基于全概率理论的新一代抗震性能评估方法,并将其应用于我国建筑结构的抗震性能评估,对于减灾防灾和提高建筑结构的抗震性能有重要意义。以FEMA P-58的抗震性能评估流程为框架,结合我国建筑结构的特点和规范要求,以某一单个建筑物为对象,采用有限元分析软件PERFORM 3D和抗震经济性能评估分析软件PACT,用增量动力分析(IDA)方法进行建筑物各个强度状态的易损性分析;用基于强度的性能评估方法,依据构件易损性分组和人员流动模型,得到包括人员伤亡、修复和重建造价以及居住中断时间等建筑性能的概率分布,为我国建筑结构的抗震性能评估提供了参考。

动力电池重要测试方法:混合脉冲功率特性测试

混合脉冲功率特性(Hybrid Pulse Power Characterization,简称HPPC)测试是动力电池性能评估中的一项重要的测试方法,该方法主要针对混合动力车用电池系统、模块以及电池单体进行性能评估及电源系统管理等。HPPC测试在混合动力电动车方面的应用较为全面,但对于纯电动车方面的应用还有较大研究空间。本文通过解读HPPC测试方法,对HPPC测试在电池性能评估、故障诊断及建模等方面的应用进行评述,为HPPC测试方法的扩展、纯电动车用动力电池测试方法的研究及相关标准的制定提供参考依据。

基于机器学习与有限元结合的下肢假肢接受腔生物力学性能快速评价

生物力学性能是评价假肢接受腔的重要依据,采用有限元方法存在建模和计算时间成本高、计算容易出现不收敛等问题。为了在临床实现假肢接受腔设计的快速评估和迭代优化,本文把有限元方法与机器学习相结合,研究基于残肢几何形状、接受腔几何形状、加载量为输入,快速预测残肢-接受腔界面生物力学性能的方法。对一批残肢进行重采样,利用个性化小腿假肢接受腔雏形自动化设计系统针对每个残肢设计2~3个接受腔模型,通过有限元方法计算了界面应力分布。

高速铁路声屏障动力性能检测及评价方法研究

掌握铁路声屏障服役状态对指导运维养护具有重要作用,如何有效检测并表征结构动力性能是目前的难题之一。基于现行技术标准分析,采用理论分析、数值仿真与现场试验相结合的方法,开展声屏障动力性能检测及评价方法研究。通过声屏障气动仿真分析与动力性能试验,识别气动荷载的垂向分布规律,研究结构振动随运行速度的变化特征,分析主要构件间的动力传递关系与力学响应行为,进而提出可反映声屏障本体质量的检测与评价指标,并通过试验验证其有效性与适应性。研究结果表明:伴随列车运行速度提升引起气动作用加剧,声屏障结构振动增大,但主要构件振动响应的变化规律存在差异。受附加惯性效应影响,立柱动刚度相对值随速度提升呈下降趋势;单元板动刚度相对值基本稳定且呈现非线性特征,与板-柱接触状态有关。基于声屏障气动荷载垂向分布与非线性耦合动力作用特征,提出刚度系数检测评价新指标。经现场验证,声屏障检测评价方法能够消除列车运行速度、车型、声屏障设置位置与高度等因素的影响,检测结果受气动荷载变化引起的最大波动范围在±17%以内,解决了既有结构刚度检测指标与实际检测工况匹配性不佳、检测结果受气动荷载影响显著等问题,可为铁路声屏障全寿命周期管理提供科学手段。

基于水动力性能优化的船型设计研究进展

随着计算机技术的飞速发展,基于性能仿真的船型设计在我国船舶行业得到广泛重视和大力发展。船型优化设计主要包括了船型变换、水动力性能评估、近似模型以及优化算法等模块。该文介绍了近二十几年来基于水动力性能优化的船型设计研究进展,对目前各模块所运用的理论方法分别进行了归纳和总结。根据目前该领域所需的关键技术以及面临的难点,详细介绍了上海交通大学船海工程计算水动力学研究中心(CMHL)在船型优化领域所做的工作。

基于IDA法的生态复合墙结构抗震性能评估

在基于性能的抗震设计中,增量动力分析法(IDA)常被用于计算结构的动力反应、损伤性能及可能的经济损失。这种设计方法弥补了传统单一的、基于生命安全的抗震设计方法的缺陷,能够可靠地保证建筑结构的功能在地震的作用下不致丧失乃至不受影响。采用IDA法对生态复合墙结构进行了抗震性能分析,提出了生态复合墙结构抗震性态目标量化的确定方法,并通过IDA曲线分析,得到了结构的倒塌储备系数(CMR),评价了生态复合墙结构的抗震性能。通过工程实例分析表明:在8度大震作用下,生态复合墙结构倒塌的概率较小,约为7.5%,具有较好的抗震性能。

基于IDA的预应力混凝土连续梁桥易损性分析

连续梁桥在公路桥梁系统中占绝对比重,精确评估该类桥梁的抗震性能极为重要。为此,基于OPENSEES平台建立桥梁有限元模型,采用IDA分析方法对20条地震波增幅并进行非线性时程分析,最终获得结构构件地震易损性曲线。结果表明:该类桥梁在横向地震作用下更易受损;桥墩很大概率只发生中度破坏而桩基础极大概率发生严重破坏甚至完全破坏,支座将发生完全破坏。该类桥梁支座和桩基础抗震性能不足,且各构件发生轻度破坏的概率远远大于中度破坏概率,建议重视桥梁日常监测和及时维护。

国际期刊导读

钢桁架筒结构基于刚度的设计方法——一种可持续的方法;火灾中混凝土与钢筋之间粘结力的模拟;波形或桁架式钢腹板的预应力钢混组合桥主梁的安全性能和使用性能评估;悬索桥的非弹性动力分析;使用年限为50年的下承式混凝土桥梁的非线性有限元分析.

油气田开发安全技术

风险评估方法是以情况为基础的，所谓情况就是盐水或烃类的危险可能造成目的层或淡水层损害所依靠的方式。在此方法里，利用来自深入破坏分析的证据确定和校正情况，并且证实破坏机理和理解其动力学性能。所考虑的证据不仅限于钻井报告和电缆测井，而且还包括所有观测、测量和可以用来检验油井完整性的微弱信号。