基于无应力状态法的异形钢箱拱塔施工过程线形控制

为进一步优化异形钢箱拱塔施工及安装方法,以某异形斜拉桥中采用的双肢非一致倾斜拱形桥塔为工程案例,考虑支架对结构线形的影响,分析了桥塔施工过程线形变化。针对钢箱桥塔内部板件变化复杂且规律性低、传统建模方法效率低下的问题,使用插值原理生成坐标并对号入座到节点逻辑编号,节点逻辑编号中自带单元信息,单元可以通过循环快速生成,形成了复杂钢箱结构快速建模方法;针对传统正装法在计算闭环结构时常发生的单元畸变导致算法不收敛现象,将无应力状态法与正装法相结合,解释了传统正装方法失效的原理,提出一种改进的闭环结构施工过程模拟的分析方法——无应力正装法,运用该方法分析了支架上的闭环结构施工过程中的3种线形方案,以合龙为目标精确计算了主塔结构在施工过程中的三向控制线形,顺桥向、横桥向和竖向最大变形分别为16,2 cm和9 cm,两肢间三向线形偏差分别为5,3.5,5 cm,同时计算了桥塔节段的安装线形,作为实际桥塔施工安装的重要定位依据,安装线形最大矢量位移值为2.8 cm,最终节段安装线形恰好落在零位置处,实现了合龙段的零偏差安装。无应力状态法在异形钢箱拱塔施工过程线形控制中的应用展示了其在保证施工精度和效率方面的优势,给桥塔安装提供了重要的定位基准。

美国陆军兵力结构分析方法

美军认为兵力结构分析对国防分析最为重要,意义最为深远,也最为复杂。介绍了美国陆军兵力结构分析方法。针对主战行动的兵力结构分析方法,主要包括仿真评估方法和数学规划方法;针对非战争军事行动的兵力结构分析,主要包括任务分解方法、仿真预测方法和数学规划方法;针对其他职能任务展开了分析;最后,指出存在的不足、进一步研究方向及启示。

基于结构受力状态理论的群桩基础承载力研究

目的 将结构受力状态理论应用于群桩基础的承载力判定,推广计算群桩基础安全容度和降低材料浪费的方法,为群桩设计提供有力依据。方法 依托沈阳航空航天大学图书馆现场静载试验,通过ABAQUS有限元模拟软件建立群桩基础模型,应用结构受力状态理论分析实测数据与模拟数据,精确判定群桩基础工作过程中的弹塑性分支荷载与失效荷载,并与当前规范理论获取的荷载判定结果进行对比。结果 在考虑群桩效应等不利因素的前提下,所判定的群桩承载力在保证安全的同时,相较于以控制沉降为40 mm方式得到的群桩基础设计荷载提高了21.6%,失效荷载比极限荷载大770 kN。结论 弹塑性分支荷载可以直接作为群桩基础的设计荷载,从极限荷载至失效荷载这一区间经证明群桩结构可以正常工作,可作为群桩基础的安全裕度使用,为研究群桩基础承载力提供了新方法。

自适应张弦梁结构的非线性内力控制

根据预应力在自适应张弦梁结构中的作用和撑杆的可调控性,提出基于局部分析法的内力控制分析方法.建立外荷载作用下,以结构最合理内力状态为控制目标的线性内力控制算法的优化模型.利用模拟退火算法来获得可调撑杆的调节量;考虑内力控制的几何非线性,引入非线性迭代过程,对线性控制算法的结果进行修正,建立结构的非线性内力控制算法.通过多撑杆自适应张弦梁结构数值算例在不同外荷载作用下工作性能的分析,验证了非线性内力控制算法的适用性.

船舶与大跨度斜拉桥碰撞的有限元数值模拟

为研究船舶与大跨度斜拉桥碰撞过程中桥梁撞击位置的受损状况及结构响应,以安徽省望东长江公路大桥为背景,采用非线性动力分析有限元软件LS-DYNA进行数值仿真分析。结合桥址处的水文、地质条件,综合考虑斜拉索拉力、桥面刚度、土对桩的约束和全桥结构自重等因素,建立船桥碰撞的整船整桥计算模型,分析在16.5m高水位时,10 000t的大型船舶分别以正撞击和偏45°斜撞击大桥的撞击过程。结果表明:船舶撞击力随船艏阻抗系数的增大而增大;撞击力随撞击角度变化,在最不利工况下,正撞击的撞击力峰值高出偏45°撞击力峰值的1倍多;船艏与桥塔的损伤随撞击角度变化;桥塔整体刚度足够大,但船艏对桥塔表面混凝土造成严重破坏,影响桥塔整体结构的正常使用和耐久性。

结构状态智能模拟技术研究

提出了一套结构状态智能模拟技术,融结构分析方法和计算机技术为一体,主要将信息处理智能方法应用到结构状态的模拟及可视化中,并结合了混合编程技术、可视化技术、基于XML的接口技术、软构件技术及工程数据库技术等,提出了智能可视化的概念。研究了两种基于灰色系统的改进的小样本数据可视化预测模型,并以基于XML可视化接口为基础,应用智能模拟技术,建立结构状态智能模拟环境的基本骨架。

状态空间理论在土木工程中的应用与研究综述

在简要介绍现代控制论中状态空间法的发展历史概况和状态空间的基本理论的基础上,对近10多年来状态空间理论在建筑结构、市政、路桥、水利等土木工程中应用和研究成果进行回顾,对状态空间法与变分法、有限元法和样条元法等多种方法相结合的基本思想与应用情况进行介绍。

结构状态智能模拟骨架的研制

为辅助结构设计与分析、项目施工管理及结构健康监测 ,研究一套结构状态智能模拟方法 ,提出建立结构状态智能模拟骨架 ,该骨架以软构件的方式集成 ,以可视化技术为表现手段 ,以工程数据库及XML标准转换文件为存储方式 ,以智能算法为智能模拟的辅助技术 ,备有可扩展的模拟可视化平台 ,具有数据无关性、可再用性、可扩充性及可嵌入其它系统的能力。

固定式导管架平台的H_2振动控制技术研究

基于H2控制原理,研究了在无法获得海洋平台精确数学模型时仍能实施有效控制的振动控制技术。通过采用一滤波器来近似随机波浪力的设计方法,解决了将H2控制原理应用于海洋平台振动控制中非高斯白噪声的输入问题。此外,为了更清晰地描述海洋平台所具有的不确定性,在建立其数学模型时,将模拟随机波浪力的噪声与模型噪声分开表示。以一典型的固定式导管架平台为数值算例,研究了该控制方法对固定式导管架平台振动的控制效果,并对系统的不确定性进行了敏感性分析。仿真结果表明,该控制方法对固定式导管架平台在随机波浪荷载作用下出现超大振动的控制是有效的,并具有一定的鲁棒性能。

基于人工神经网络的结构可靠性分析

在结构可靠性分析中,通过人工神经网络拟合极限状态函数,借助神经网络的函数映射关系产生极限状态函数值。采用Monte Carlo法随机抽样的思路,对大范围的数据进行概率分析,得到极限状态函数值的均值和标准差,求得结构系统的可靠性指标,该方法为极限状态函数无法显式表达的结构系统可靠性分析问题提供了一个可行方法。

结构可靠性仿真方法研究

可靠性仿真是对复杂结构系统进行可靠性分析计算最为有效的方法,引起了研究者越来越广泛的关注.综合目前结构可靠性仿真方法研究现状,介绍了蒙特卡罗(Monte-Carlo,MC)法、极限状态方程重构法、随机有限元法(stochastic finite element method,SFEM)进行结构可靠性仿真计算的特点及发展现状,归纳了固体火箭发动机(solid rocket motor,SRM)结构可靠性的特点及当前进行仿真的方法;并在此基础上分析了目前结构可靠性仿真方法及对SRM结构可靠性进行仿真分析计算时存在的不足及需要进一步研究的内容.

机敏约束阻尼结构的模糊H_∞控制器研究

机敏约束阻尼(SCLD)结构对结构的振动控制具有非常广阔的前景,性能优良的控制器对控制效果有着重大影响。鲁棒H∞控制的特点是在众多不确定因素下仍具有很好的鲁棒性,然而SCLD结构的有限元模型自由度数目较大,且实验时所用的传感器数目有限,通过研究发现,能够兼顾系统鲁棒性和良好的控制效果的控制策略难以实现。模糊控制是依赖于研究者的经验和实验的反复调试而设计出的控制算法,其灵活性较大,以LQR算法的输入输出关系为依据,通过反复的调试而设计出模糊控制算法,再与鲁棒H∞结合,对鲁棒H∞算法做了加权形式的修正,实现了单一H∞控制难以实现的控制效果,实验证明,模糊鲁棒H∞控制方法对加速度响应具有良好的控制效果,对振动的抑制效果大于5 dB,这对SCLD结构寻求性能良好的控制器具有借鉴意义。

交直流混合配电网研究策略

大规模、分散式的可再生能源接入和电动汽车等新型负荷接入比例的提高致使传统的配电网络受到巨大冲击。为应对新型源荷对电网经济性和安全性的冲击,在考虑不同时间尺度的基础上提高线路间功率调控能力,利用交直流混合配电网来进行交直流转换从而提高电网的可控性及可靠性成为目前解决此类问题最有效的手段。鉴于此,介绍了交直流混合配电网的拓扑结构,构建了分布式电源稳态模型,接着对不同时间尺度下交直流混合配电网进行马尔可夫链-动态场景模拟,最后对交直流混合配电网技术研究做出展望。