基于滑模控制方法的结构线性试验模型仿真分析

随着地震等自然灾害的频发,结构试验模型在建筑结构抗倒塌能力分析过程中是非常重要的。而这类试验一般都是破坏性试验,花费会相当高且试验模型可重复性很难实现。为实现试验模型的可重复使用性,本文根据状态反馈控制的思想,运用滑模控制(SMC)的方法来建立可以模拟不同结构线性及分段线性行为的试验模型。数值仿真试验结果表明建立的结构模型能够很好的实现不同结构的线性行为响应,同时还能够精确的模拟分段线性行为,即结构强度和刚度变化过程中的结构响应。

桥式起重机轻量化主梁结构模型试验研究

针对桥式起重机主梁的轻量化设计方案对主梁强度、静态刚度的影响问题,基于相似理论和弹性静力学,采用方程分析法推导出原型主梁与相似主梁应力场相似的相似准则。依据主梁结构形式及受力特点,设计切实可行的主梁结构模型试验方案,开展轻量化主梁结构模型试验研究。结果表明,轻量化主梁在跨中截面腹板下半部分的弯曲正应力有一定程度的增加,腹板上半部分的弯曲正应力(绝对值)有小幅度下降;轻量化主梁在跨端截面的切应力增加幅度较大;轻量化主梁的最大挠度有所下降。依据《起重机设计规范》对轻量化主梁进行强度和静态刚度校核。在满足主梁强度、静态刚度要求的前提下,周期性去除腹板上的部分材料实现主梁轻量化设计具有一定的可行性。

先进核电厂安全壳结构模型试验研究

安全壳结构模型试验与工程实体安全壳结构试验相比 ,可对关键技术问题进行更加深入的试验研究。通过对模型试验得到的位移、应变、裂缝、预应力值的试验结果 ,检验结构的非线性分析理论 ,实测极限承载能力和破坏状态 ,并为实体设计提供试验依据。

整体式碾压混凝土坝结构模型试验与电算分析

根据整体式碾压混凝土坝结构模型试验与电算分析结果，得出层间薄弱面对结构应力影响的一般规律，并据此成果提出新的设计控制标准初步意见，以求节省工程材料和投资。

h式抗滑桩相似结构模型试验研究

在给出模型相似比的基础上,确定一定比例试验模型与工程结构应力、应变关系、变形位移关系,将相似理论和模型试验的方法成功的应用于h式抗滑桩模型试验方案的设计.试验研究指出：在相同的荷载作用下,h式抗滑桩相对普通单桩桩身位移显著减小,前者只有后者的20%～25%,同时,h式抗滑桩最大弯矩仅为普通单桩30%,峰值均在滑面附近锚固段出现。h式抗滑桩实测应力值与理论计算值接近,并显示与理论计算相似的分布规律。此外,模型试验反映了不同桩底支承条件下,h式抗抗滑桩最大弯矩值与位移值的差异,为此类新型结构的设计提供了试验依据。

门架式抗滑桩结构模型试验研究

为了对门架式抗滑桩的结构特性有进一步的认识和提升,进行了门架式抗滑桩三维地质力学模型试验与门架式抗滑桩结构模型试验。通过在桩身内部贴置应变片以及桩身的关键位置处放置千分表,来测量在推力荷载施加过程中,门架式抗滑桩的桩身应力变化特点及关键位置点的位移变化特征。试验结果表明:门架式抗滑桩桩前、后排桩桩顶位移大于滑动面处位移,后排桩桩身位移大于前排桩桩身位移;前、后排桩桩身内力均呈现明显的"s"型分布,桩顶应力不为零,其数值随着推力荷载的增大的而增大。

混凝土结构模型试验的相似理论研究

混凝土结构模型试验的目的就是研究结构物的应力和变形状态，为使模型上产生的物理现象与原型一致，模型材料、模型形状和荷载必须遵循一定的规律，这个规律就是模型相似原理。根据工程力学理论，决定原型或模型上发生的各种力学行为的有些物理力学因素之间，彼此有内在的联系，反映到决定原型模型相似现象的这些物理量，不仅要各自独立地对应相似，

重力坝结构模型试验研究

某水电站枢纽非溢流重力坝坝段的结构模型试验,主要研究了水工建筑物———重力坝在正常工作状态下的结构性态,即在设计荷载作用下的应力和变形状态。并在此基础上进行了大坝的超载破坏试验,分析研究了重力坝坝段的极限承载力和安全度,以及在超载过程中的变形破坏机理,为重力坝的设计和安全运行提供了参考依据。

变温相似材料在结构模型试验中的应用

采用变温相似材料模拟夹层抗剪强度的变化，在普定拱坝试验中取得了满意的结果。变温材料由两层厚度小于０．１ｍｍ的紫铜箔中间涂黄油和惰性材料混合物，再掺入耐高温、高压的圆粒状高分子材料制成。在夹层下盘岩体上铺电热丝。当电热丝通电升温后，随着温度升高，使抗剪强度逐渐降低，以模拟实际夹层受地下水等侵蚀后抗剪强度的降低。文中还对有关技术问题进行了分析。

二滩水电站导流隧洞堵头结构模型试验和数值计算研究

通过结构模型试验，研究了二滩水电站导流隧洞两种形式堵头的工作性态和极限承载能力，并结合数值计算分析进行相互验证，从而对堵头形式作出综合评价。

土石坝沥青混凝土心墙底部接头的结构模型试验研究

沥青混凝土心墙底部与防渗墙的接头是整个心墙防渗体系的关键结构部位，其性能影响心墙的安全运行和防渗效果。本文针对沥青混凝土心墙底部接头结构进行模型试验研究，提出试验方法、研制相应试验装置。结合实际工程对心墙底部接头平面连接的结构型式进行应用试验研究，试验结果表明心墙底部接头采用平面连接形式是合理可靠的。

模型试验评价原型结构性能的有效性和局限性

结合结构模型试验在结构工程设计与研究中所起的作用,从模型的制作精度、材料特性、试验环境、量测精度、加载技术和试验装置、试件尺寸效应等方面探讨了结构模型试验评价结构性能的有效性和局限性问题。

三峡压力管道平面结构模型强度试验研究

结合三峡电站压力管道大比尺平面结构模型试验,对在设计内水压力作用下管道的强度、温度荷载作用下钢材的温度应力以及结构的承载能力和破坏特征作了深入研究。

土压力盒在混凝土结构模型试验中的应用

介绍了土压力盒的特性、工作原理及使用注意事项,通过在混凝土结构模型试验中布设土压力盒,分析结构模型所受土压力,为得出结构的受力模式及变形破坏机理提供依据。

土基上桩基托梁挡土墙结构模型试验研究

本文通过挡土墙、托梁和桩整体结构线弹性结构模型试验,对墙背所受土压力的变化趋势、挡土墙的水平和垂直变位特征进行测试,分析出桩基托梁挡土墙的实际工作状态。

键槽仿真材料结构模型试验研究

通过两个大比例尺仿真材料结构模型试验和非线性有限元分析，研究了东江水电站双曲拱坝坝后式引水管道与坝体连接键槽在各组荷载工况下的结构受力特征。依据键槽、缝面钢筋和锚筋在垂直荷载和水平荷载作用下的实测应力数据，分析了混凝土与钢筋之间的联合工作情况和应力分配规律，描述了超载状态下结构的破坏机理，为键槽结构设计提供了参考数据。

某高拱坝典型拱圈平面结构模型试验研究

某300m级高拱坝,坝高库大,坝肩地质条件复杂,使得坝体自身的强度问题较为突出,需要采用多种方法开展拱坝的应力和位移与分析。文中采用结构模型试验,建立该拱坝典型拱圈的平面物理模型,进行正常工况下应变和位移测试,并根据相似原理,获得原型拱圈的主应力和位移分布特点。通过分析可知,左拱端位移较右拱端大,且左拱端的最大主压应力稍大于右拱端,而这主要受到左拱端不良地质构造如断层,煌斑岩脉等的影响,因此建议应对左坝肩进行适当加固处理。研究成果为工程的设计、施工和加固处理提供参考。

高拱坝典型拱圈结构模型试验研究与有限元计算分析

某高拱坝坝高、库大,坝址区地质条件较为复杂。该坝体所受到的应力和产生的变形都直接影响到大坝的安全。针对该拱坝地质构造复杂程度较为突出的典型高程拱圈,以结构模型试验为主要研究手段,结合有限元计算,分析了该拱圈在正常工况下的应力和位移分布情况。试验得出:该拱圈的最大压应力出现在左拱端下游面,最大拉应力出现在左半拱端下游面中部,应力值满足规范要求,但呈现出一定的不对称性;两拱端径向和切向变位存在一定的差异,左拱端位移较右拱端大。有限元计算中对左岸增设了垫座进行加固,并计算得出最大压应力位于左岸坝体和垫座交角处,最大拉应力位于垫座上游面;最大顺河向位移位于拱冠梁附近,左岸的顺河向位移明显大于右岸。有限元计算得出的应力与位移分布规律及试验成果相似,两者互为补充。采用垫座加固后的拱圈应力和位移得到了一定程度的改善。鉴于该拱坝左右岸存在的软弱结构面对坝体应力及稳定性存在一定的影响,且因左右岸应力和位移分布呈现出一定的不对称性,建议对坝肩主要结构面采取一定的加固处理措施以确保工程的安全。

重力坝结构模型重复性试验研究

某水利枢纽非溢流重力坝同一坝段的两个相同模型,分别进行了在设计荷载作用下的应力及变形分析和超载作用下的稳定性分析试验,得出该重力坝段的应力分布、位移情况和破坏机理。在此基础上,对两个模型的试验结果进行对比分析,得出由两个模型求得的原型的应力及位移值之间的相对误差均不超过10%,证明了通过结构模型试验对原型进行应力及位移分析的可靠性及试验的可重复性。在稳定性分析方面,利用结构模型破坏试验模拟了原型在超载作用下的破坏机理。

两座碾压混凝土拱坝结构模型破坏试验对比分析

结合普定和沙牌两座碾压混凝土拱坝的结构模型破坏试验,对比分析了两座拱坝的结构应力、坝体位移及拱坝开裂破坏过程、破坏形态和破坏机理。通过分析研究,得出了碾压混凝土拱坝体形及诱导缝宜对称布置为好,以及为了体现碾压混凝土大坝快速施工的特点,坝身不宜设置过多的孔口等结论。