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高层建筑非线性地震反应的半主动模型预测控制

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浙江大学学报（工学版） 2004年第11期38卷 1460-1465页

作者：颜桂云孙炳楠杨骊先田瑞华浙江大学土木工程学系浙江杭州310027 同济大学建筑工程学系上海200092

介绍了第三代结构控制的基准问题,通过研究地震激励高层建筑非线性反应的半主动控制,建立了高层建筑非线性地震反应的多步预测模型,模型中考虑了闭环控制系统中存在的时滞.基于非线性反应预测模型的Kalman Bucy状态估计器,采用磁流变阻... 详细信息

介绍了第三代结构控制的基准问题,通过研究地震激励高层建筑非线性反应的半主动控制,建立了高层建筑非线性地震反应的多步预测模型,模型中考虑了闭环控制系统中存在的时滞.基于非线性反应预测模型的Kalman Bucy状态估计器,采用磁流变阻尼器作为控制装置,提出了半主动模型预测控制策略,并对一个20层基准建筑进行了非线性反应的数值仿真分析.将振动仿真结果与其他控制策略的结果进行对比分析,结果表明,半主动模型预测控制是一种性能优良的控制策略,能有效地抑制高层建筑结构的非线性地震反应,减小强烈地震或罕遇地震对建筑结构的破坏.

关键词：基准问题高层建筑非线性地震反应半主动模型预测控制磁流变阻尼器

近场脉冲型地震下层间隔震结构的隔震层限位减震分析

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应用基础与工程科学学报 2016年第1期24卷 90-102页

作者：颜桂云陈福全付朝江福建工程学院土木工程学院福建福州350118 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 福州大学土木工程学院福建福州350116

层间隔震结构在近场脉冲型强震作用下,隔震层易发生过大变形,导致隔震层上部结构倾覆失稳.提出隔震层限位保护系统,进行软碰撞限位.采用Kelvin碰撞模型建立限位保护系统的力学模型与带限位层间隔震的力学模型,推导带限位层间隔震的动力... 详细信息

层间隔震结构在近场脉冲型强震作用下,隔震层易发生过大变形,导致隔震层上部结构倾覆失稳.提出隔震层限位保护系统,进行软碰撞限位.采用Kelvin碰撞模型建立限位保护系统的力学模型与带限位层间隔震的力学模型,推导带限位层间隔震的动力方程.对比分析有、无限位保护系统的层间隔震结构的动力响应,分析限位弹簧的不同预留距离、不同限位刚度对隔震层最大变形和层间弹塑性位移的影响.探讨带限位的层间隔震结构在超越预估强烈地震时的碰撞反应.结果表明:隔震层限位保护系统不影响层间隔震结构在多遇地震下的减震效果,且能有效限制隔震层在强烈地震下的最大变形,避免隔震支座破坏而导致上部结构倾覆失稳;限位弹簧的不同预留距离、不同限位刚度对隔震层最大变形与隔震结构层间弹塑性位移产生很大影响;在超越预估的强烈地震作用下,限位保护系统亦能限制了隔震层最大变形,使隔震结构破坏模式由隔震层瞬间破坏转变为隔震结构塑性破坏.

关键词：层间隔震结构近场脉冲型地震隔震层限位限位保护系统非线性反应

模糊神经网络在高层建筑横风向振动控制中的应用研究

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振动与冲击 2007年第1期26卷 69-72,76页

作者：颜桂云陈福全孙炳楠福建工程学院土木工程系福州350007 浙江大学建筑工程学院杭州310027

提出了模糊神经网络方法控制高层建筑横风向风振反应。通过观测部分楼层加速度和控制力输出,建立了模糊神经网络控制器,解决了传统控制中有限的传感器数目对系统振动状态估计的困难.利用模糊神经网络控制器预测结构的控制行为,消除了闭... 详细信息

提出了模糊神经网络方法控制高层建筑横风向风振反应。通过观测部分楼层加速度和控制力输出,建立了模糊神经网络控制器,解决了传统控制中有限的传感器数目对系统振动状态估计的困难.利用模糊神经网络控制器预测结构的控制行为,消除了闭环控制系统中存在的时滞。利用模糊神经网络控制器的自学习能力来确定模糊规则和语言变量隶属函数,解决了土木工程复杂结构模糊控制中,难于依据专家的主观经验来确定模糊控制规则和语言变量隶属函数等困难。模糊神经网络方法的优势在于算法自身的鲁棒性,处理结构非线性、参数不确定性及时变等问题的能力。通过对基准建筑的刚度不确定性分析,讨论了模糊神经网络控制器的鲁棒性。仿真分析表明,模糊神经网络控制策略能有效地抑制高层建筑的横风向风振反应,控制效果略优于LQG控制,而拥有LQG控制不具备的诸多优点。

关键词：基准建筑高层建筑风振反应模糊神经网络控制鲁棒性

远场长周期地震下层间隔震结构的非线性减震分析

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振动与冲击 2018年第4期37卷 208-218页

作者：颜桂云方艺文吴应雄福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建工程学院土木工程学院福州350118 福州大学土木工程学院福州350116

远场长周期地震动具有长持时、低频成份丰富等特征,部分地震动后期振动阶段产生多个循环脉冲,类似谐和振动;其可能对隔震建筑等长周期结构的抗震性能带来不利影响,需深入探讨。首先讨论远场长周期地震动的运动特征。然后以8条远场长周... 详细信息

远场长周期地震动具有长持时、低频成份丰富等特征,部分地震动后期振动阶段产生多个循环脉冲,类似谐和振动;其可能对隔震建筑等长周期结构的抗震性能带来不利影响,需深入探讨。首先讨论远场长周期地震动的运动特征。然后以8条远场长周期地震与3条普通地震记录作为地震动输入,对一幢钢筋混凝土框架层间隔震结构进行了非线性地震反应分析。探讨地震波中的长周期成份,尤其类谐和成份对隔震结构减震性能的影响。提出在隔震层增设黏滞阻尼器,形成组合隔震方案;分析其对隔震层的限位保护效果与对隔震结构的非线性减震效果。结果表明:远场长周期地震作用下层间隔震结构的减震效果相比普通地震作用下的减震效果变差。特别在远场类谐和罕遇地震作用下,层间隔震结构的非线性响应相比抗震结构几乎无减小,甚至显著放大;隔震支座最大位移远超越其允许位移。组合隔震能较有效地控制远场长周期地震、特别是远场类谐和地震作用下隔震结构的非线性反应,尤其可显著减小隔震支座的最大位移,防止隔震支座破坏。

关键词：远场长周期地震层间隔震结构组合隔震非线性反应隔震层限位

近场脉冲型地震动下层间隔震的非线性反应与隔震层限位分析

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应用基础与工程科学学报 2015年第6期23卷 1185-1197页

作者：颜桂云吴应雄陈福全福建工程学院土木工程学院福建福州350118 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 福州大学土木工程学院福建福州350116

层间隔震的隔震层下部结构类似于抗震体系,其在近场脉冲型地震动下易产生弹塑性变形,且隔震层易发生过大变形,导致其上部结构倾覆失稳倒塌.提出以实际的近场非脉冲型地震为底波,叠加等效脉冲来模拟近场脉冲型地震动.研究在近场脉冲型地... 详细信息

层间隔震的隔震层下部结构类似于抗震体系,其在近场脉冲型地震动下易产生弹塑性变形,且隔震层易发生过大变形,导致其上部结构倾覆失稳倒塌.提出以实际的近场非脉冲型地震为底波,叠加等效脉冲来模拟近场脉冲型地震动.研究在近场脉冲型地震动和常规地震动(远场或近场非脉冲地震动)作用下LRB层间隔震结构的动力反应特性与近场地震动特征参数(脉冲类型、脉冲参与系数、脉冲周期)对隔震结构非线性反应与隔震层最大变形的影响.提出在隔震层增设黏滞阻尼器,形成LRB与黏滞阻尼器相结合的层间混合隔震,对隔震层进行限位保护;并对黏滞阻尼器的参数优化规律进行了分析.结果表明:与常规地震动作用下相比,LRB层间隔震结构在近场脉冲型地震动下的非线性反应与隔震层最大变形均显著增加,近场地震的脉冲类型、脉冲参与系数、脉冲周期及PGV/PGA对LRB层间隔震结构的非线性响应有很大的影响,隔震层变形超越隔震支座容许变形;通过设置参数合适的黏滞阻尼器,层间混合隔震能有效降低非线性反应与隔震层变形,避免隔震支座破坏而导致上部结构倾覆失稳倒塌.

关键词：近场脉冲型地震动层间隔震混合隔震隔震层限位非线性反应

近场脉冲型地震下层间隔震减震分析与层间混合隔震控制

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建筑科学 2015年第1期31卷 115-121页

作者：颜桂云福建工程学院土木工程学院福建福州350118

层间隔震的隔震层下部结构类似于抗震体系,其在近场脉冲型地震下易产生弹塑性变形,且隔震层易发生过大变形而导致其上部结构倾覆失稳,这些不利影响需深入探讨。本文对比分析在有、无速度脉冲型地震激励下层间隔震结构的弹性和弹塑性反应... 详细信息

层间隔震的隔震层下部结构类似于抗震体系,其在近场脉冲型地震下易产生弹塑性变形,且隔震层易发生过大变形而导致其上部结构倾覆失稳,这些不利影响需深入探讨。本文对比分析在有、无速度脉冲型地震激励下层间隔震结构的弹性和弹塑性反应,探讨速度脉冲对隔震层变形、隔震结构塑性铰分布所产生的影响,提出在隔震层增设粘滞阻尼器形成层间混合隔震方案,分析其对隔震层的限位保护效果及其对隔震结构非线性反应的减震效果。结果表明:在有速度脉冲型近场地震作用下,隔震层下部结构的峰值层间剪力与峰值层间位移角比原抗震结构有不同程度的增大,隔震层最大变形比无速度脉冲型地震下的最大变形有显著增加,远超越了隔震支座容许变形值。层间混合隔震能有效控制隔震层上部结构、下部结构的非线性地震反应与隔震层最大变形,避免隔震支座破坏而导致上部结构倾覆失稳倒塌。

关键词：层间隔震近场脉冲型地震混合隔震非线性反应隔震层限位

锈蚀钢盘混凝土压弯构件恢复力性能的试验研究与承载力的理论分析

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锈蚀钢盘混凝土压弯构件恢复力性能的试验研究与承载力的理论分析

作者：颜桂云西安建筑科技大学

学位级别：硕士

本文在已有研究成果的基础上，对锈蚀钢筋凝混土压弯构件的耐久性进行了分析、研究。研究工作主要包括：一、在低周反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土压弯构件恢复力性能的试验研究。讨论了钢筋锈蚀程度对锈蚀混凝土... 详细信息

本文在已有研究成果的基础上，对锈蚀钢筋凝混土压弯构件的耐久性进行了分析、研究。研究工作主要包括：一、在低周反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土压弯构件恢复力性能的试验研究。讨论了钢筋锈蚀程度对锈蚀混凝土压弯构件承载力、刚度、延性、耗能能力等的影响，给出了锈蚀构件滞回曲线和骨架曲线。二、影响锈蚀钢筋凝混土压弯构件受力性能因素的研究。讨论了钢筋的锈蚀机理、混凝土的受损机理以及锈蚀钢筋与混凝土粘结性能退化的机理。三、锈蚀钢筋混凝土压弯构件承载力的理论分析和研究。根据分析研究结果，提出了锈蚀钢筋混凝土压弯构件斜截面抗剪承载力的计算表达式和正截面抗弯承载力的计算方法。

关键词：钢筋锈蚀混凝土压弯构件恢复力性能承载力

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高层建筑横风向反应的模糊神经网络控制

地震工程与工程振动 2007年第6期27卷 211-217页

作者：颜桂云孙炳楠福建工程学院土木工程系福建福州350007 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310027

介绍了第3代结构风振控制基准问题的定义。通过观测部分楼层加速度和控制力输出,建立了模糊神经网络控制器,解决了传统控制中有限的传感器数目对系统振动状态估计的困难;利用模糊神经网络预测结构的控制行为,消除了闭环控制系统中存在... 详细信息

介绍了第3代结构风振控制基准问题的定义。通过观测部分楼层加速度和控制力输出,建立了模糊神经网络控制器,解决了传统控制中有限的传感器数目对系统振动状态估计的困难;利用模糊神经网络预测结构的控制行为,消除了闭环控制系统中存在的时滞;通过模糊神经网络控制器的学习功能,解决了土木工程复杂结构模糊控制中难以依据专家的主观经验来确定模糊控制规则和语言变量隶属函数等困难。以风振控制的基准问题为研究对象,编制了程序对受控系统进行数值仿真分析。分析表明,模糊神经网络控制策略能有效地抑制高层建筑的风振反应。

关键词：基准问题高层建筑风振反应模糊神经网络控制

圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱偏压受力性能研究

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建筑结构学报 2023年第8期44卷 159-169页

作者：颜桂云王迪吴应雄郑永乾刘宪成福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118 福州大学土木工程学院福建福州350116

为研究圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱在偏压荷载作用下的受力性能,以砖骨料取代率、长细比和偏心率为主要参数,设计了10根圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱并进行偏心受压试验,分析柱的失效模态、荷载-位移关系、荷载-应变关系、... 详细信息

为研究圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱在偏压荷载作用下的受力性能,以砖骨料取代率、长细比和偏心率为主要参数,设计了10根圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱并进行偏心受压试验,分析柱的失效模态、荷载-位移关系、荷载-应变关系、侧向变形、延性等;采用数值模拟开展偏压荷载作用下圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱的受力全过程分析,对压弯相关曲线进行参数化分析,提出一种简化的偏心受压承载力计算方法。研究表明:圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土偏压长柱的破坏过程和破坏模态与普通钢管混凝土偏压长柱相似;长柱具有较高的承载力,且其承载力随着砖骨料取代率、偏心率和长细比的增加而降低,其中偏心率对承载力的影响最大;相比无砖骨料取代的长柱,当砖骨料取代率为100%时,长柱承载力下降7.91%,当砖骨料取代率在70%以内时,承载力仅下降1.76%,说明砖骨料取代率对长柱承载力的影响较小。利用所提承载力计算方法得到的计算结果与试验结果相差小于10%,说明该方法可较准确地预测圆钢管地聚物砖骨料再生混凝土长柱的偏压承载力。

关键词：钢管混凝土柱地聚物再生混凝土砖骨料偏压受力性能压弯相关曲线简化计算方法

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