国家自然科学基金(51378170) 作品数:17 被引量:21 H指数:2 相关作者: 葛楠 王兴国 张磊 李凤鑫 王芳 更多>> 相关机构: 华北理工大学 河北联合大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 河北省科技支撑计划项目 唐山市科技计划项目 更多>> 相关领域: 建筑科学 交通运输工程 更多>>
基于BP神经网络算法的结构振动模态模糊控制 被引量:8 2020年 为了更合理、方便地控制土木工程结构地震动力反应,提出基于反向传播(back propagation,BP)神经网络的结构振动模态模糊控制算法。以结构地震动力反应数据训练神经网络建立结构分析模型,以时域模态坐标作为被控变量,实现系统降阶,使建立模态模糊控制规则所需要的模糊推理数量处于可接受范围内,并以体系能量最小作为控制目标制定控制规则。建立结构动力反应模糊控制数值模型,根据计算地震动力反应评价所提出算法的减震效果。结果表明:经过训练的BP神经网络可以准确地预测结构的地震动力反应,并可以据此建立模糊控制规则。仅对结构第一阶振型采用模态模糊控制就能达到满意的减震效果。采用主动质量驱动(active mass driver,AMD)最优控制力幅作为各楼层控制力的论域时,模态模糊控制减震效果与其存在差距;增大控制力的论域,可以得到更好的减震效果。 王志伟 葛楠 李春伟关键词:神经网络 状态变量 主振型 层间位移 基于ETABS软件的型钢-混凝土结构抗震性能分析 被引量:2 2022年 为研究型钢-混凝土混合结构的抗震性能,选用ETABS有限元软件,建立了一栋6层型钢-混凝土框架结构的数值分析模型。采用振型分解反应谱法和动力时程法,研究了罕遇与极罕遇状态下型钢混凝土结构的抗震稳定性。计算结果表明,型钢混凝土框架结构具有较好的抗震性能,层剪力逐层减小,层位移逐层增大,层间位移角均小于1/50rad。对型钢混凝土框架分析结果表明,只要按照抗规限制罕遇和极罕遇地震时结构弹塑性层间位移角,即可满足“大震不倒”的要求。 于建东 葛楠关键词:型钢柱 抗震性能 有限元分析 型钢混凝土 变阻尼半主动振动控制算法减震效果计算研究 被引量:1 2018年 建立了一栋20层结构变阻尼半主动控制的分析模型,并利用Matlab语言编制了求解软件。计算结果表明:变阻尼半主动控制对层间位移、楼层位移、楼层速度、楼层加速度有较明显的减震效果,可以通过调整其参数指标cdmax达到目标减震效果。cdmax越大,层间位移及楼层位移动力反应减震效率越高。减震效率可达到25%~45%,且减震效率沿房屋高度分布均匀。最优Bang-Bang控制力基本与简单Bang-Bang相同,但普遍比简单Bang-Bang控制力稍大。 侯芳园 葛楠 张馨圆关键词:状态变量 黎卡提方程 主振型 层间位移 核筒-四个悬挂体结构地震动力反应分析 利用拉格朗日方程建立了核筒悬挂结构体系运动方程。考虑了大位移非线性的影响。采用Longe-Kuta方法求解体系地震动力响应时程。计算结果表明悬挂体系能明显减小楼层层间位移、速度及加速度,减震效率接近90%。核筒截面抗弯刚... 王芳 李凤鑫 葛楠关键词:悬挂结构 LAGRANGE方程 龙格-库塔方法 非保守力 文献传递 磁流变阻尼器半主动振动控制算法计算研究 2018年 建立了一栋20层磁流变阻尼器半主动控制的结构分析模型,并用Matlab语言编程求解。计算结果表明:半主动磁流变阻尼器控制对层间位移和楼层位移有较明显的减震效果,调整其参数指标fdmax可以达到目标减震效果。fdmax越大,层间位移以及楼层位移动力反应减震效率也越高。减震效率可达到25%~50%,且减震效率沿房屋高度分布均匀。半主动磁流变阻尼器控制Bang-Bang算法对楼层加速度减震效果较差,对加速度减震有要求的房屋可能不宜采用。 何茜茜 葛楠 张馨圆关键词:状态变量 黎卡提方程 主振型 层间位移 龙格-库塔方法 内置梳齿钢板混凝土连梁与混凝土剪力墙节点性能 2015年 利用有限元软件Adina对内置梳齿钢板混凝土连梁与混凝土剪力墙节点性能进行了数值分析。将计算结果与试验结果进行对比,在验证有限元分析计算结果正确的基础上,利用有限元软件Adina对内置梳齿钢板混凝土连梁和普通钢筋混凝土连梁与剪力墙节点的抗震性能进行了比较,证明了这种形式节点性能的优越性。 高扬 王兴国 葛楠 陈海彬关键词:混凝土剪力墙 橡胶隔震结构在各种地震作用下的隔震效果 被引量:1 2015年 根据拉格朗日方程推导了框架结构采用橡胶支座隔震的动力反应分析计算公式,根据龙格-库塔法利用MTALAB语言编制程序求解。结构设置橡胶隔震支座具有明显的隔震效果,能大幅减少结构地震动力反应的层间位移。隔震效果与等效刚度系数kr、等效阻尼系数cr有关,二者合理组合可得到很好的隔震效果。当kr=95 000kN/m,cr=20 000kN/ms,隔震效果最佳。 曹雅迪 王兴国 葛楠关键词:LAGRANGE方程 地震波 龙格-库塔方法 模糊PID振动控制算法计算研究 2020年 根据结构振动模糊控制原理,提出了模糊PID振动控制算法,兼顾了PID控制的特点,同时也可以减少所需要的模糊推理数量。建立了一栋20层结构地震动力反应振型模糊控制的分析模型,并利用Matlab语言编制了求解软件。计算结果表明:模糊PID振型模糊控制算法对层间位移、楼层位移和楼层加速度有较明显的减震效果,在控制力一定的情况下,调整其参数指标pidmax,只对第一模态控制就可以达到较好的减震效果。且减震效率沿房屋高度分布均匀。利用模糊PID算法控制得到良好的减震效果。 王永 葛楠 黄炳达关键词:模糊PID控制 主振型 地震动力反应 层间位移 跨高比对钢板-混凝土组合连梁抗震性能影响试验研究 被引量:2 2018年 完成了6个钢板-混凝土组合连梁拟静力加载试验,研究了钢板-混凝土组合连梁的破坏特点、抗剪承载力、变形能力、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能特性、刚度退化以及适宜采用的构造形式等。试验结果表明:不论是改进焊接箍筋钢板-混凝土连梁还是梳齿钢板连梁都具有较好的抗震性能;较小跨高比、较大刚度的试件则表现出较高承载能力,而较大跨高比、较小刚度的试件表现出了较好的延性。在加载过程的后期,小跨高比连梁明显比大跨高比连梁刚度退化慢,而耗能效率增加得快,有较强的耗能储备能力。采用改进焊接箍筋钢板连梁以及梳齿钢板连梁两种方式均可行,方便墙肢主筋的布置与安装。 李海超 葛楠 陈海彬 富腾关键词:跨高比 拟静力试验 抗震性能 多点地震输入桥梁结构设置叠层橡胶隔震支座效果研究 被引量:1 2014年 根据拉格朗日方程推求了多点地震动输入时多跨简支梁桥采用叠层橡胶隔震支座后的地震动力反应计算公式,并编制了数值求解软件。分析与计算结果表明,设置橡胶隔震支座以后,桥墩的剪力大幅减少。在多点输入的条件下,隔震支座的作用更为重要,0时差时隔震效率达48.9%,当时差为0.1s时隔震效率达55.9%。当降低橡胶支座的等效刚度及等效阻尼系数时,隔震效率提高,但这时墩-梁之间的相对位移值增加。 葛楠 李凤鑫 王芳 张磊关键词:多点输入 叠层橡胶隔震支座 拉格朗日方程 NEWMARK-Β法