国家自然科学基金创新研究群体项目(51121005)
- 作品数：8 被引量：83H指数：5
- 相关作者：李宏男宋建筑潘浩浩肖诗云李超更多>>
- 相关机构：大连理工大学沈阳建筑大学更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程电气工程天文地球更多>>
- 输入饱和系统的结构MBC策略研究
- 2016年
- 对基于市场机制控制(Market-Based Control,MBC)系统中控制变量存在的饱和效应进行了研究。根据结构力学与状态空间理论的模拟关系,将塑性力学中的参变量变分原理、对偶互补关系以及相应的二次规划方法应用到控制系统中,提出了输入饱和系统的结构MBC策略。将提出的控制策略应用于一座20层钢框架结构,并与输入饱和系统的非线性最优控制进行了对比,来验证本文方法的优势。结果表明:当控制系统存在饱和状态时,采用本文提出的输入饱和系统的结构MBC策略比最优控制效果好;相比最优控制策略,MBC策略对结构的位移响应具有更好的控制效果,并且MBC策略对于结构上部加速度的控制效果要好于最优控制;MBC策略在整个时程中所消耗的时间比最优控制快,更适合应用于多维、高层结构。
- 宋建筑李宏男
- 关键词：参变量变分原理
- 不同加载速率下钢筋混凝土梁力学性能试验研究被引量：27
- 2012年
- 利用MTS电液伺服试验系统对钢筋混凝土梁进行不同加载速率下的力学性能试验,采用位移控制的单调加载方式,加载速率分别为0.1 mm/s、0.5 mm/s、1.0 mm/s、5.0 mm/s和10.0 mm/s,研究加载速率对钢筋混凝土梁力学性能的影响,分析加载速率对钢筋混凝土梁破坏形式、荷载-变形曲线的影响,及加载速率对钢筋混凝土梁的开裂、极限、破坏荷载,开裂、极限、破坏位移以及延性和耗能能力的影响。结果表明:随着加载速率的提高,钢筋混凝土梁的裂纹分布更加均匀,且宽度逐渐减小;钢筋混凝土梁的开裂、极限、破坏荷载,开裂、屈服、极限位移和位移延性系数都随着加载速率的增加明显增大;随着加载速率的增加,钢筋混凝土梁的耗能能力得到显著提高。
- 肖诗云曹闻博潘浩浩
- 关键词：钢筋混凝土梁加载速率承载力延性耗能能力
- 大跨非对称空间结构多维地震动反应研究被引量：7
- 2015年
- 为研究多维地震动对大跨非对称空间结构的影响,本文利用弹性波动理论法获取地震动扭转分量,按照工程实际将多维地震动作用到大跨空间结构计算模型,通过分析模型的位移与基础内力变化,发现扭转分量对大跨非对称空间结构位移与基础内力有时具有较明显影响,在此类结构的设计中应考虑地震动转动分量对结构全局位移及基础内力的影响。
- 张杰李宏男王立长
- 关键词：多维地震动
- 基于全寿命周期的桥梁结构抗震性能评价与设计方法研究进展被引量：27
- 2014年
- 为了促进桥梁结构全寿命抗震设计研究在中国的发展,详细论述并总结了基于全寿命周期的桥梁结构抗震性能评价与设计方法在国内外的研究进展,同时建立了其研究体系的基本框架。首先介绍了钢筋混凝土桥梁结构在其全寿命周期内遭受以氯离子腐蚀作用为主的环境作用分析模型的研究成果,在此基础上着重介绍了以桥梁结构地震易损性分析方法为代表的抗震性能评价方法与地震损失成本评估方法的研究进展,最后论述了基于全寿命成本分析的桥梁结构抗震优化设计方法研究现状。研究结果表明:基于全寿命周期的抗震性能评价和设计方法能够合理地解决传统抗震设计方法中未考虑结构抗震性能退化的问题,对于桥梁抗震工程领域的发展具有重要意义。
- 李宏男李超
- 关键词：桥梁工程结构抗震抗震性能评价
- 良态风及台风不同风谱对结构风雨振反应对比分析被引量：7
- 2015年
- 为了比较良态风及台风风场对结构风雨耦合作用的影响,利用良态风及台风风谱生成风雨荷载时程曲线进行时程反应分析。首先介绍了常用的良态风和台风的不同风谱以及雨荷载计算模型,采用谐波叠加法生成脉动风速以及风雨荷载时程曲线,将风雨荷载施加在输电塔上进行分析,得到了不同情况下的输电塔顶点加速度均方根。计算结果表明,在风单独作用下或风雨共同作用下,由台风风谱计算的输电塔顶点加速度均方根大于良态风风谱的计算结果,良态风下的风雨振加速度均方根增大百分比大于台风的计算结果,最大达到了24.43%。因此在台风登陆期间应重视台风的高湍流度和降雨对结构的撞击作用。
- 付兴李宏男
- 关键词：台风风速谱输电塔
- 多自由度体系非线性振动控制装置失效的拟力法-多市场机制研究被引量：2
- 2017年
- 随着结构自由度的增多,控制信息量大幅度增加,控制系统的失效概率将增大。集中式控制策略存在明显的不足,分散控制已成为研究的热点。基于市场机制控制(market-based control,MBC)理论作为一种典型的基于非经典信息的控制方法,只需离散层的信息,属于分布式控制。拟力法(force analogy method,FAM)作为一种弹塑性结构动力分析方法,具有计算速度快,存储空间小等优点。将拟力法与多市场机制控制(multi-MBC,MMBC)策略相结合,可以高效地求解结构非线性控制问题。基于拟力法基本理论,构造了对数供需函数模型,提出了非线性MMBC分散控制器的设计方法。数值分析表明,设计的非线性MBC分散控制器可以取得很好的控制效果,在控制装置失效时,非线性MBC控制策略具有较强的自适应性;并且可以通过价格机制实时对结构进行最优控制,具有较强的鲁棒性。
- 李宏男宋建筑李钢
- 关键词：多自由度体系半主动控制分散控制鲁棒性
- 基于零初值的测试加速度积分速度与位移的方法被引量：13
- 2016年
- 在地震工程、结构振动控制和结构健康监测等研究领域,结构在振动过程中的位移和速度对科学研究和实际工程应用都具有重要意义.由于技术条件及环境因素限制,测试过程中获得的大多为加速度响应信号,需要通过积分获得速度及位移.但是由于初始条件的缺失,导致了测试加速度信号在积分速度和位移过程中产生明显的漂移现象.为解决此问题,本文利用结构的振动规律,在稳态振动阶段寻找速度和位移的零点,并以此作为初值进行积分,最后利用趋势项处理去除零点确定误差产生的漂移.本文数值模拟了单自由度体系和多自由度体系在简谐振动和地震动作用下的结构振动响应,并比较了计算值与准确值的最大相对误差;最后,将该方法应用于5条具有代表性的真实地震动记录,与给出的地面速度和位移进行比较,结果显示在极值处的最大相对误差均小于3%,表明该方法具有较高的计算精度和实际应用价值.
- 林楠李东升李宏男
- 线性结构的基于市场机制的鲁棒控制
- 2016年
- 系统建模不可避免地要忽略一些因素从而造成模型误差,因此基于不确定性的非精确模型来设计控制器显得尤为重要.随着各国学者的不断研究,在线性系统H_∞控制方面取得了很大的发展,但仍存在求解过程繁琐、系统的保守性不强、结构复杂和控制器阶数较高等问题.运用计算结构力学与最优控制相模拟的理论来试图完善存在的问题.导引模就是结构力学中的本征值问题,即弹性稳定的欧拉(Euler)临界力或结构振动的本征频率;通过引入区段混合能的概念,采用精细积分和扩展的威廉姆斯(W-W)算法计算导引模,将此方法引入到基于市场机制的控制(market-based control,MBC)理论中,提出了线性结构基于市场机制的鲁棒控制策略.同时给出了在鲁棒控制下,采用李雅普诺夫(Lyapunov)直接法证明了结构基于市场机制的鲁棒控制器的稳定性及参数的确定方法.最后对一高层受控结构进行数值计算与分析,并与H_∞鲁棒算法的控制效果进行了对比.结果表明,导引模不能取到临界值,否则会导致控制输入趋于无穷大.基于市场机制的鲁棒控制效果要好于H_∞鲁棒算法,并且具有较强的应变能力和在线计算时间短等优点,能较好地适用于高层和大跨结构.
- 宋建筑李宏男
- 关键词：精细积分鲁棒控制
