Study on structural system of Sutong Bridge

Sutong Bridge, whose layout is [ （100 ＋ 100 ＋300） ＋ 1 088 ＋ （300 ＋ 100 ＋ 100） ] m,marks the largest span of cable-stayed bridges in the world. The complex natural condition at the bridge site and the strict requirements for resistance of wind and seismic action make it crucial to choose a favorable structural system to assure the function and safety of the bridge. The comparison among several optional structural systems for Sutong Bridge is illustrated. After detailed analysis is carried out for viscous damper and hydraulic buffer, super liquid viscous damper with additional displacement limitation is designed for the first application in bridge engineering. The parameters for the damper is analyzed and studied and the dampers are installed successfully after quality tests.     

磁流变阻尼器力学性能降低原因分析

磁流变阻尼器是一种新型的半主动耗能减振装置,其长期性能涉及磁流变液的稳定性、磁流变颗粒的氧化及阻尼器的密封性能.选取在岳阳洞庭湖大桥拉索减振系统上工作了10年的磁流变阻尼器开展了力学性能实验研究,并与新阻尼器进行了性能对比分析;拆解阻尼器观察其内部变化情况,发现磁流变液泄漏或沉淀;对阻尼器密封性能进行了实验,得到了不同安装角度的泄漏情况;对磁流变颗粒进行了SEM电镜扫描图分析,得到了其颗粒表面氧化情况.     

新型清洁压裂液的室内合成及性能研究

合成了烷基酰胺季铵盐类阳离子粘弹性表面活性剂(Viscoelastic Surfactant,简称VES)EA-22,采用控制应变速率流变仪测定了50℃时3%EA-22+2%KCl体系的储能模量和耗能模量,证实了其存在粘弹性。研究了EA-22作为清洁压裂液增稠剂的流变性能。实验结果表明,EA-22的合成方法具有反应条件缓和、产率较高、副反应少的特点,3%EA-22+2%KCl体系在80℃,105 s-1条件下表观粘度达到86 mPa.s,该体系能够满足悬砂性的要求;体系通过盐水饱和的低渗透岩心时滤失速度较低,破胶简单彻底,残渣少,破胶液粘度低,容易返排。     

连接相邻结构的黏滞流体阻尼器性能研究

对近断层地震作用下连接相邻结构的非线性黏滞流体阻尼器的控制效果和性能进行了研究.根据阻尼器布置位置的不同共定义了3种分析工况.首先确定了各工况耦联结构耗能体系的动力响应;其次通过参数化研究得到了各工况中阻尼器的优化阻尼系数;最后基于阻尼器的最大输出力和最大冲程,对阻尼器的性能进行了详细的评价.研究表明：不同布置方式下阻尼器的优化阻尼系数大致相同;目前的技术条件可以满足不同布置方式下所需阻尼器的最大输出力和最大冲程.     

一种表征原油流变结构随温度变化的新方法

含蜡原油在从高温到低温的变化过程中,由于蜡晶析出而具有不同的粘弹特性。粘弹性的强弱与原油中的蜡晶浓度,蜡晶聚集状态和相互作用性质以及液态油的组成等所形成的流变结构有关。对中原和长庆原油的实验表明,原油在小振幅剪切振荡实验条件下粘弹性参数的大小及其特殊变化温度可以综合反映原油的流变结构随温度变化的特点,并可用于评价改性原油的改性效果。     

结构半主动变阻尼器地震反应控制设计研究

针对半主动变阻尼器建立了地震作用下多层建筑结构基于支持向量机（SVM）的半主动控制算法．首先,运用动力缩聚法建立多层建筑结构模型,利用LQR原理获得LQR控制器;然后,构造SVM模型,通过机器学习、离线训练使其兼作控制系统状态观测器和控制器．     

基于TMDI的大跨度桥梁颤振控制理论研究

为解决传统调谐质量阻尼器（Tuned Mass Dampers, TMD）在低频大跨度桥梁中静位移过大的问题,提出采用调谐质量惯容阻尼器（Tuned Mass Damper Inerter, TMDI）提高大跨度桥梁的颤振临界风速. 提出了一种适用于桥梁颤振控制的TMDI布置形式,并基于二维耦合颤振理论,建立桥梁-TMDI系统运动微分方程,进而导出系数多项式特征方程. 根据劳斯-赫尔维茨稳定性判据,计算颤振临界风速. 以具有理想平板断面的简支梁为例,分析TMDI在桥梁颤振控制方面的有效性,并探讨了TMDI各参数设置对颤振控制的影响. 研究结果表明,TMDI可以有效提高桥梁颤振临界风速. 与传统TMD相比,虽然引入惯容可能会稍微削弱其控制效果,但却可以大幅降低质量块静位移,从而在实际工程中具有更高的实用价值.     

采用变阻尼式TMD的钢框架结构振动台试验

提出了一种新型变阻尼式调谐质量阻尼器(TMD),并将该阻尼器安装在两层单跨的钢框架模型结构上.通过对比无控状态、传统TMD控制状态、变阻尼式TMD控制状态下钢框架结构的动力响应,分析了变阻尼式TMD在Kobe波、Taft波和兰州波激励下的减震控制效果.试验结果表明:变阻尼式TMD可降低结构的自振频率并延长周期,采用变阻尼式TMD减震装置后,加速度响应最大可降低41.32%,位移响应最大可降低62.07%,最大减震效果较传统TMD提高了9%,且随着地震动峰值的增加,减震装置的控制效果越显著.     

异构双腿机器人仿生腿的设计与控制实现

提出具有可变瞬时转动中心的多轴膝关节,由多轴4联杆机构组成,具有仿生相似性·建立仿生腿的动力学方程,通过求解逆动力学问题的方法,得出最优步态下的膝关节控制力矩·通过传感器获得步态信息,从计算机中选择与该步态模式相应的力矩控制程序,每种步态模式由学习系统产生·选用磁流变阻尼器(MRDamper)组成的仿生腿反应迅速,动作灵活,与人工腿的步态更对称、更协调·     

随机激励作用下被控结构的阻尼器优化布置

以结构在随机激励作用下的振动控制问题为研究对象.通过等效激励法构造具备随机谱特征的等效地震荷载时程作为输入,从而将频域范围内的结构随机振动控制问题转化为时域问题进行计算分析.利用遗传算法的0,1染色体编码模拟阻尼器的楼层空间布置,实现了阻尼器数目指定情况下,以楼层最大加速度和层间位移角为控制目标函数的阻尼器最优布置方案.仿真分析表明:该优化措施针对性强,效果显著.