【摘 要】
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基于功率谱密度矩阵的随机过程特征正交分解(POD, ProperOrthogonal Decomposition)是随机振动中一种新型而有效的模态变换工具。提出了POD的改进形式──基于相干函数矩阵的随机过程特征正交分解(CPOD,+Coherency matrix-based POD,其分离特征使得它具有比POD更加明确的物理意义。推导了CPOD型谱表示法的随机荷载模拟公式。作为算例,利用该公式
【机 构】
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同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092 华中科技大学土木工程与力学学院,武汉 43
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基于功率谱密度矩阵的随机过程特征正交分解(POD, ProperOrthogonal Decomposition)是随机振动中一种新型而有效的模态变换工具。提出了POD的改进形式──基于相干函数矩阵的随机过程特征正交分解(CPOD,+Coherency matrix-based POD,其分离特征使得它具有比POD更加明确的物理意义。推导了CPOD型谱表示法的随机荷载模拟公式。作为算例,利用该公式模拟了某特大桥桥墩处的脉动风速场,并通过与POD的对比,解释了CPOD振型和特征值的特征和物理含义。
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以风雨激振理论模型为基础,采用固定水线的驰振模型和已知水线运动的风雨激振模型,比较研究拉索振动过程中位移、气动力能量等参数的变化规律,分析水线运动和各种气动力分量在风雨激振中的作用,揭示了风雨激振现象机理;采用文献方法确定水线平衡角随风速变化关系,并以此为基础建立水线振荡范围随风速变化关系,模拟计算了风雨激振现象随拉索倾角和偏角的变化规律,计算结果与人工降雨试验的规律基本一致。
上海长江大桥主通航孔矫为主孔跨径730米的斜拉桥,是崇明越江通道重要桥梁。对主通航孔桥的近期、远期成桥状态、施工状态进行了动力特性分析,介绍了全桥模型风洞试验的主要内容、试验结果,据此分析评估了该桥的抗风性能。试验结果表明:该桥具有较好的抗风稳定性。
针对我国东南沿海某大跨度空间索面中央开槽式自锚悬索桥,建立了多种简繁不同的动力分析有限元模型,结合主梁节段模型风洞试验气动力参数,采用桥梁结构三维颤抖振分析程序数值化地再现了该悬索桥在设计风速下的风振响应全过程,定量地比较了考虑主缆振动形态对于桥梁结构动力特性及风致振动响应的影响,探讨了自锚式悬索桥合理建模的基本思路。
为了研究波在周期网格结构中的传播特征和带隙结构,根据Bloch理论提取平面网格结构的用期特征胞元,由单元结点的位置关系得到结点位移的周期表达形式,建立单元的动力平衡方程。由平衡方程建立特征矩阵,并由特征矩阵的行列式的值为零的条件得到频率与波传播常数的对应关系,分别绘制了全三角、四边形和金刚石网格结构在面内拉伸应力作用下的带隙图。
由于结构复杂性,应用传统控制方法对大型空间结构进行振动控制效果不佳,时滞问题较难解决。本文基于两个人工神经网络的组合运用,建立一种可预测结构动力响应的有效控制力的神经网络预测控制方法。用一个网络辨识结构,用另一个网络预测有效控制力。网络均采用Levenberg-Marquardt算法训练,该算法的训练速度明显优于传统BP网络的最速下降法。数值仿真结果显示此法在完成空间结构的辨识及有效控制力的预测功
磁流变式调谐液柱阻尼器(MR-TLCD)是在调谐液柱阻尼器(TLCD)基础上发展的一种新型减振装置。本文建立了MR-TLCD数学模型,采用了等效阻尼线性化处理方法,分析了随机风荷载作用下对不同质量比,频率比以及可调控制剪切力等参数变化下对减振效果的影响。结果证明,磁流变式调谐液柱阻尼器对随机风荷载作用下单自由振动控制具有良好的控制效果。
风洞试验受限於风速与模型缩尺比例等问题,无法模拟出自然流埸特性,此对於雷诺数较敏感之细长结构物,将无法由风洞试验反应出实隙的受风行爲。本研究主要是以实埸量测方式,量测火力电厂烟囱结构受风作用之压力分布情形,并探讨烟囱表面风压力分布情形。另外,再利用实埸分析结果,探讨在低雷诺数流埸的风洞试验中,以人爲的方式,如何模拟出超临界流高雷诺数之流况,以期满足实际风埸之特性,建立相关风洞试验模拟技术。
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