超高层结构伸臂桁架的承载力及刚度简化计算

对超高层结构体系中常用的伸臂桁架-单斜腹杆型式(N型)从桁架机制与刚架机制出发、依据伸臂桁架破坏模式建立了简化计算模型,揭示其受力机理.采用有限元模型对伸臂桁架的承载力和刚度指标进行了评估,得知斜腹杆是伸臂桁架主要的受力构件,对伸臂桁架整体承载力以及刚度均起着决定性作用.有限元计算值同简化模型计算结果较为接近,表明所提出的简化模型可以应用于伸臂桁架初步设计中的承载力及刚度的计算.     

面向结构状态评估的多尺度损伤模型

为了满足大跨结构健康监测和状态评估的需要,提出了计算结构损伤破坏的微宏观多尺度损伤模型.将结构微损伤变量定义为物质点处应力水平的函数,建立了非线性有限元模型,通过迭代求解来实现微损伤的耦合分析.为了考虑微损伤的累积效应,将结构的宏观损伤定义为微损伤的空间统计平均,选取均匀化遍历函数作为微损伤的空间分布概率密度函数,建立了宏微观损伤的关联模式,通过响应等效的方法来验证宏微观损伤关联模式的有效性.计算结果表明:耦合迭代求解技术可以降低微损伤分析过程中的网格敏感性;结构在均匀化宏观损伤下的响应与在非均匀微损伤下的响应吻合良好.采用多尺度损伤模型,可以有效实现结构的局部微损伤向均匀化宏观损伤的等效转换,有助于提高面向结构状态评估的有限元模型的计算效率.     

基于反应谱分析的高层结构伸臂桁架最优位置研究

基于振型分解反应谱法,提出伸臂桁架结构最优布置位置的数学表达式。通过分别改变伸臂桁架的刚度、核心筒的刚度、外柱刚度等参数中的1个或2个,对伸臂桁架结构的平面层简化模型进行分析,研究最优伸臂桁架位置的变化规律,并对参数分析的结果进行公式拟合。研究结果表明:由地震反应谱分析获得的最优伸臂桁架位置高于静力均匀布置荷载作用下的最优伸臂桁架位置,二者的变化趋势一致。     

超高层建筑通用气动弹性模型设计

设计制作了一外形和动力特性在一定范围内可调的超高层建筑多自由度气动弹性模型,通过调节结构,它可模拟不同外形、刚度、质量、振型等参数的超高层建筑,对此模型进行了一系列的风洞试验,并将其试验结果与高频测力天平试验结果进行了详细比较,得到了满意的结果,此通用模型,可用于其它超高层建筑的抗风研究。     

超高层建筑通用气动弹性模型设计

设计制作了一外形和动力特性在一定范围内可调的超高层建筑多自由度气动弹性模型.通过调节结构,它可模拟不同外形、刚度、质量、振型等参数的超高层建筑.在同济大学ＴＪ-1大气边界层风洞中,对此模型进行了一系列的风洞试验,并将其试验结果与高频测力天平试验结果进行了详细比较,得到了满意的结果.此通用模型,可用于其它超高层建筑的抗风研究超高层建筑通用气动弹性模型设计@全涌@顾明@黄鹏     

浅谈超高层建筑地震反应观测及研究

随着社会经济的发展,城市人口的增加,土地资源的紧张,全世界掀起了高层建筑建造的高潮,可以使人口集中、节约土地的超高层建筑被越来越多地投入建造和使用。然而这类建筑结构的层高较高,平立面布置较复杂,缺乏实际震害经验,抗震设计没有充分依据,因此,较之普通的规则结构在地震下的破坏情况更复杂。该文主要从研究超高层建筑结构在地震力作用下的响应情况,并对该类建筑的抗震性能的研究方法进行了简要的总结综述。     

基于本体的地理空间对象多尺度模型

随着地理信息科学的发展,人们对多类型目标跨尺度空间表达的需求越来越大,而现有的多尺度模型大多属于领域建模,适用范围有限,需要针对通用的地理空间对象多尺度模型开展研究.基于本体理论对地理空间对象的多尺度特性进行分析,总结了3类多尺度综合算子;从概念、逻辑和物理3个层次设计了地理空间对象多尺度模型,探讨了基本概念、推理逻辑和数据库设计;并通过实验验证了多尺度模型的尺度综合推理过程.该模型充分考虑了多尺度的本体特性,与具体的对象类型、表达方式和综合方法无关,同时支持本体工具的形式化表达,具有较高的通用性和实用价值.     

基于多尺度数据融合的锂电池健康状态评估

针对锂电池健康状态评估问题,提出一种以人工神经网络为核心多尺度数据融合框架下的锂电池健康状态评估方法.选取内阻、充电电压样本熵和等压降放电时间作为典型特征参数,建立3层分布式人工神经网络对特征参数进行多尺度融合计算,以计算拟合输出结果作为评估健康状态的参考值,并通过美国国家航空航天局(national aeronautics and space administration, NASA)试验数据集进行验证.结果表明：提出的评估方法能够基于锂电池充放电测量数据和解算特征参数,利用多尺度数据融合框架迅速迭代收敛,完成锂电池健康状态评估拟合;该评估方法的计算结果与测试平台实测值相比,平均误差小于3%,评估性能衰退趋势与实际劣化趋势一致.     

基于雷诺应力方程模型的超高层建筑外墙平均风压模拟

基于计算流体力学软件Fluent,对上海市一双塔超高层建筑幕墙周围风场进行数值模拟.较之风洞试验,数值模拟风场的方法具有花费低、周期短、测点布置灵活等优点,因此,这种越发完善的数值仿真技术正进入工程应用的成熟领域.在数值模拟过程中采用雷诺应力方程模型,并充分考虑控制方程、计算模型、边界条件等关键因素,将数值模拟结果与风洞试验数据进行对比,验证数值模拟方法应用在现代商业高层建筑风环境分析领域的可行性与准确性.     

锥形超高层建筑横风向风荷载模型

采用同步测压技术,进行了不同锥率的超高层建筑刚性模型风洞试验,根据试验结果得到了该类建筑物的横风向风荷载数学模型.根据作用机理,通过在已有矩形超高层建筑横风向风荷载功率谱模型中增加紊流机理项的方法,给出了精细化拟合公式,修正后的横风向风荷载功率谱模型在工程结构一般频率范围内与试验结果吻合较好.锥率没有改变超高层建筑横风向风荷载相干函数的频谱特性,已有超高层建筑相干函数模型对锥形超高层建筑仍然适用.本文提出的锥形超高层建筑横风向风荷载模型能够用于确定该类结构的横风向风致效应.     

一种基于显著性的多尺度图像融合模型

提出一种基于显著性的多尺度图像融合模型. 先利用轮廓波变换将输入图像分解成子图序列, 然后计算每幅子图像的区域显著性, 并选取显著性大的参数作为最终融合参数, 最后通过反变换获得融合图像, 图像的显著性通过谱冗余法获得. 实验结果表明, 该方法较传统方法融合效果更好.     

基于多尺度模型的立体车库车辆撞击性能研究

为了研究立体车库在车辆撞击下的性能,采用ANSYS/LS-DYNA软件分别建立立体车库多尺度和精细化有限元模型,对比了两种模型的计算精度和效率,验证了多尺度模型的适用性.基于多尺度模型,对立体车库在撞击作用下的动力响应进行了分析,且研究了撞击速度、撞击质量、撞击位置和上部工况等参数的变化对结构动力响应的影响,进而对撞击力进行了研究,并将撞击力结果与中国规范、美国规范和欧洲规范进行了比较.研究结果表明:车辆对立体车库的撞击作用具有局部性;撞击速度和撞击质量对结构的动力响应影响较大,撞击位置与上部工况对其影响较小;撞击速度的变化对撞击力的影响最为明显,但当撞击作用导致被撞柱失效后,撞击力峰值不再随撞击速度和撞击质量的增加而改变;针对车辆撞击钢结构立体车库,中国规范和欧洲规范中对汽车撞击力的取值略显不安全,而美国规范中对汽车撞击力的取值较为安全.     

基于多尺度模拟的网壳结构地震损伤过程分析

近年来突发事件作用下网壳结构的倒塌事故屡有发生,如何开展此类结构在地震作用下的抗倒塌机理研究已成为确保工程结构安全的重要课题之一。为研究地震作用下空间网格结构的倒塌过程及破坏行为,进而揭示结构的倒塌机理,以网壳结构为研究对象,基于结构多尺度模型,模拟网壳结构地震作用下损伤演化的全过程。计算结果表明:多尺度损伤模型能够兼顾结构整体上的线弹性响应和局部易损部位上的塑性损伤特征,从而更有效地模拟结构的损伤破坏过程。     

滑坡发育的灾变模型

本文应用数学灾变理论将滑坡问题处理成一种尖点型灾变模式.对于仅考虑坡体角度和土质粘聚力两个控制因素的情形,给出了发生突发式滑坡灾害的特征关系式.     

基于建筑结构破坏的地震伤亡评估方法及应用

震后的人员伤亡评估对启动应急预案和组织开展应急救援工作具有重要指导意义。美国地震评估软件HAZUS采用了基于建筑易损性的人员伤亡评估方法,但该模型主要基于美国加利福尼亚州的建筑结构。为进行以震后应急为目的人员伤亡快速评估,该文通过假设条件对模型进行简化,以汶川地震为案例对人员伤亡情况进行了预测,验证了该方法的有效性和对中国建筑结构的适用性。预测的受伤人员数与实际统计数据接近,遇难人员较实际人数偏低,原因是模型严重低估了极震区的遇难人数。预测结果与实际情况基本吻合,能够反映地震导致人员伤亡的严重程度,简化的模型更加适用于震后应急响应阶段的人员伤亡快速评估,具有一定的实用价值。     

基于超高层建筑暖通空调系统设计分析

暖通空调作为建筑施工的重要组成部分,其系统设计和施工质量跟超高层建筑质量和高品质环境要求息息相关.基于超高层建筑暖通系统设计起步时间较晚,其设计过程还存在许多探讨之处,本文以湖南星城光塔项目为例,阐释超高层建筑暖通空调系统设计原则及超高层建筑特点,简述超高层建筑暖通施工中存在的问题,并且结合施工现状提供可行性改进措施.     

基于不规则二阶树的多尺度表示和多尺度建模

多数现象或过程具有Markov性,对在不同尺度上拥有对同一目标进行观测的多传感器系统,利用Markov过程的条件独立性,提出了不规则树的新概念,建立了动态过程基于不规则二阶树的多尺度表示方法,给出了确定多尺度模型中各种参数的具体步骤,并通过计算机仿真实验验证了所建立的动态过程基于不规则树的多尺度表示方法和多尺度模型的有效性与实用性.     

基于小波域隐马尔可夫模型多尺度图像分割

提出了一种基于小波域自适应上下文结构的多尺度图像分割算法（JACMS）．该算法为了减小计算复杂度,采用隐马尔可夫半树模型和参数加权训练算法,得到了可靠的初始分割．为了获得较好的区域一致性和边缘准确性,在进行尺度间融合时,采用自适应的上下文结构分别应用于图像纹理均质区域和图像纹理边缘,保证了图像大致轮廓的准确性和可靠性,提高了分割后图像纹理边缘的精确度．对合成图像与航摄像片的实验结果表明,该方法的分割错误概率低于传统的基于小波域隐马尔可夫树模型的图像分割方法,且对真实图像得到了理想的分割效果．