阻尼器连接的毗邻建筑地震响应分析(英文)

建立阻尼器连接的毗邻建筑在地震力作用下的运动方程．在求解地震响应时,地面运动加速度被描述为一随机过程．由于结构系统的非正交阻尼性质,用虚拟激励法在频域内求解结构地震响应．通过分析得出,毗邻建筑用阻尼器连接后,结构的地震响应得到有效控制,较连接前明显改善;选择一定的阻尼器参数可得最佳的减震效果．     

阻尼器系数对悬挂建筑结构减震效率影响研究

利用拉格朗日方程建立了核筒悬挂建筑结构体系运动方程,采用Longe-Kuta方法求解体系地震动力响应时程。实例计算结果表明,阻尼器系数对悬挂结构的减震效果具有明显影响,楼层位移沿结构高度的分布趋于均匀,且相对于普通无悬挂结构其层间位移、层位移、层速度以及层加速度大幅度减小,而且存在一个优化的阻尼器系数使得结构层间位移有最小值。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究.部分2:数值分析（英文）

研究目的:通过非线性动力有限元分析,模拟多塔斜拉桥在多点激励下的地震响应以及揭示其在强震下的倒塌破坏模式。创新要点:解决了多塔斜拉桥的非线性动力数值模拟技术,并首次模拟了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法:首先采用隐式的Newmark-β法求解多点地震激励下的非线性动力方程(图3),随后采用显式的中心差分格式对强震作用下桥梁的倒塌破坏过程进行数值仿真(图4)。重要结论:1.单主梁模型的数值结果可以很好地反映地震模拟振动台试验的地震响应结果;2.在加速度峰值为4.0 m/s2的El-Centro波时,多塔斜拉桥模型只出现了中塔支座的破坏;3.在加速度峰值为4.0 m/s2的江心波时,多塔斜拉桥模型先后出现了支座破坏、拉索与塔的连接破坏以及中塔上塔柱段的单元失效。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究．部分2：数值分析

研究目的：通过非线性动力有限元分析,模拟多塔斜拉桥在多点激励下的地震响应以及揭爪其在强震下的倒塌破坏模式。创新要点：解决了多塔斜拉桥的非线性动力数值模拟技术,并首次模拟了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法：首先采用隐式的Newmark-β法求解多点地震激励下的非线性动力方程（图3）,随后采用显式的中心差分格式对强震作用下桥梁的倒塌破坏过程进行数值仿真（图4）。重要结论：1．单主梁模犁的数值结果可以很好地反映地震模拟振动台试验的地震响应结果;2．在加速度峰值为4．0m／s2的E1。Centro波时,多塔斜拉桥模型只出现了中塔支座的破坏;3．在加速度峰值为4．0m／s2的江心波时,多塔斜拉桥模型先后出现了支序破坏、拉索与塔的连接破坏以及中塔上塔柱段的单元失效。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究.部分1:振动台试验（英文）

研究目的:为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。创新要点:1.建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2.通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法:1.基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型(图2);2.利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性(图5~图8);3.根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应(图9)。重要结论:1.江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2.多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3.在El-Centro波的加速度峰值高达4.0 m/s2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究．部分1：振动台试验

研究目的：创新要点：为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。1．建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2．通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法：1．基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型（图2）;2．利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性（图5～图8）;3．根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响虚,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应（图9）。重要结论：1．江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2．多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3．在El-Centro波的加速度峰值高达4．0m／s^2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。     

大跨度高低塔斜拉桥车-桥动力响应

针对大跨度高低塔斜拉桥刚度非对称将导致车-桥空间耦合振动过程更为复杂这一现象,以主跨480 m的高低塔钢箱叠合梁斜拉桥——重庆南纪门长江大桥为工程背景,基于车-桥动力相互作用理论,采用自编程建立车-桥耦合动力模型,分析不同行车模式(列车运行速度、编组数量、运行方向)和高低塔侧刚度差异对车-桥动力响应的影响。结果表明：随着列车运行速度的提高,车-桥系统振动增大;随着列车编组数量的增加,列车振动无明显变化,桥梁振动逐渐增大;桥梁主跨跨中竖向动位移对列车编组数量更敏感,跨中竖向加速度对列车运行速度更敏感;列车运行方向对列车振动影响较小,对桥梁振动则有较大影响;低塔侧主梁各位置处的振动较高塔侧更大。     

典型矮塔斜拉桥地震风险概率评估方法研究

鉴于矮塔斜拉桥受力性能的特殊性,引入增量动力分析（IDA）和拉丁超立方体抽样（LHS）评估该结构在地震激励下发生损伤的风险概率。首先采用LHS考虑桥梁构件材料的随机性,与事先选取的地震波相结合形成桥梁-地震动样本集合;其次在确定桥梁有限元模型主要构件损伤指标的基础上采用基于蒙特卡罗（MC）抽样的IDA进行地震易损性分析和地震风险概率评估。为验证方法的正确性和有效性,对一预应力混凝土独塔双索面矮塔斜拉桥结构模型进行地震风险概率评估,结果表明:该方法既充分考虑了材料和地震输入双重随机性又避免了繁琐的积分过程,同时也提高了工程计算的效率及精度。     

粘弹性阻尼器振动控制仿真分析

为了推进粘弹性阻尼器技术的工程应用,用开尔文模型来描述粘弹性阻尼器的耗能性能,将受控结构的运动微分方程用状态空间法来描述。以MATLAB编制SIMULINK工具箱进行动态仿真,并用ANSYS软件对某钢框架结构有控和无控下进行地震反应时程分析,两算例的计算结果均表明：粘弹性阻尼器有效的控制了结构的地震响应。     

建筑结构地震响应混沌特性及影响因素分析

采用混沌时间序列分析方法分别对以经典混沌信号和地震动为激励的结构响应进行混沌特性分析,从关联维数、Kolmogorov熵及最大Lyapunov指数等定量指标的角度,考察结构自振周期、地震动的类型和幅值等因素对结构地震响应的非线性特性的影响。研究结果表明:在经典混沌信号和地震动作用下,经过结构的放大和滤波作用,结构加速度响应仍然保留了混沌特性,且通过混沌参数的变化程度能够判断结构是否进入弹塑性状态。结构自振周期为结构加速度响应的混沌特性的主要影响因素;幅值对经典混沌信号作用结构下加速度响应的混沌特性影响较为显著;而地震动的类型、幅值等因素对地震动作用下响应的混沌特性影响更为显著。     

摩擦摆支座在钢管混凝土拱桥中减震效果研究

以跨度为120m的刚性拱肋柔性系杆的下承式钢管混凝土拱桥为分析模型,利用摩擦摆减震隔震支座对简支体系的桥跨结构进行减震研究,运用MIDAS有限元软件模拟多维人工地震波输入以检验摩擦摆系统的减震效果。分析结果证明了在大跨度钢管混凝土拱桥中应用摩擦摆隔震支座系统的有效性。     

新型格构式高墩连续弯梁桥抗震性能分析

以四川雅泸高速公路干海子特大桥为工程背景,采用Midas Civil有限元软件建立三跨一联钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥结构。进行E1弹性地震响应分析,探讨了该类新型梁桥结构的动力特性、内力分布规律,以及地震波激励角度参数对全桥各个指标的影响规律,研究结果表明:钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥结构刚度较柔、周期长,不可忽视弯扭耦合效应。上部主梁弯矩值控制截面位于固定支座位置处,扭矩峰值出现在梁端位置处;下部格构墩弯矩和轴力控制截面均出现在固底墩墩底,墩顶为桥墩位移控制截面。支座中心连线和与之垂直的方向均为最不利激励角度。     

Wave protection effect of periodic row of bottom-hinged flap-type wave energy converters

A flap-type wave energy converter (WEC) is combined with a nearshore breakwater to expand the application of WECs both economically and environmentally. Based on the linear potential theory, an eigenfunction expansion solution is developed for a periodic row of bottom-hinged flap-type WECs exposed to normal waves. Additionally, the viscous effect is considered using the ship rolling solution method with a viscous damping term included in the equation of motion, and the viscous damping expression is also described. The proposed solution is verified by comparison with published literatures. The results including the wave energy conversion efficiency, the reflected and transmitted proportion of the incident wave energy are presented for a range of wave periods and geometric ratios. It is demonstrated that better wave protection effects can be attained with smaller gaps between the WECs, where the transmitted proportion of the incident wave energy is lower. An optimal geometric ratio thus exists for a given wave power absorption and a specific wave period.     

Dynamic responses of cable-stayed bridges to vehicular loading including the effects of the local vibration of cables

Stay cables, the primary load carrying components of cable-stayed bridges (CSBs), are characterised by high flexibility which increases with the span of the bridge. This makes stay cables vulnerable to local vibrations which may have significant effects on the dynamic responses of long-span CSBs. Hence, it is essential to account for these effects in the assessment of the dynamics CSBs. In this paper, the dynamic responses of CSBs under vehicular loads are studied using the finite element method (FEM), while the local vibration of stay cables is analyzed using the substructure method. A case study of a cable-stayed steel bridge with a center span of 448 m demonstrates that stay cables undergo large displacements in the primary mode of the whole bridge although, in general, a cable’s local vibrations are not obvious. The road surface roughness has significant effects on the interaction force between the deck and vehicle but little effect on the global response of the bridge. Load impact factors of the main girder and tower are small, and the impact factors of the tension of cables are larger than those of the displacements of girders and towers.     

Semi-active control of a cable-stayed bridge under multiple-support excitations

This paper presents a semi-active strategy for seismic protection of a benchmark cable-stayed bridge with consideration of multiple-support excitations. In this control strategy, Magnetorheological (MR) dampers are proposed as control devices, a LQG-clipped-optimal control algorithm is employed. An active control strategy, shown in previous researches to perform well at controlling the benchmark bridge when uniform earthquake motion was assumed, is also used in this study to control this benchmark bridge with consideration of multiple-support excitations. The performance of active control system is compared to that of the presented semi-active control strategy. Because the MR fluid damper is a controllable energy- dissipation device that cannot add mechanical energy to the structural system, the proposed control strategy is fail-safe in that bounded-input, bounded-output stability of the controlled structure is guaranteed. The numerical results demonstrated that the performance of the presented control design is nearly the same as that of the active control system; and that the MR dampers can effectively be used to control seismically excited cable-stayed bridges with multiple-support excitations.     

Semi-active control of a cable-stayed bridge under multiple-support excitations

INTRODUCTIONAlthoughmanyeffortsweremadeoverthepastdecadestounderstandthedynamicbehaviorofcable-stayedbridges(WilsonandGravelle,1991),verylittlehasbeenreportedintheliteratureabouttheirseismicresponse-controlanalysis.Eveninthosestudiesreported,onlyuniformearthquakemotionwasassumedalongtheentirebridge(NiandSpencer,2000;Jungetal.,2001;Yozo,2002).Thisassumption,however,maybeunrealisticforlongspanbridgessincethedifferencesingroundmotionamongdifferentsupportsduetotravelingseismicwavesmayresult…