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基于环境激励的厦门财富中心动力参数实测分析

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世界地震工程 2024年第1期40卷 146-153页

作者：郭阳傅大宝蔡辉腾金星林彬华徐嘉隽许燕芳陈思辉福建省地震局福建福州350001 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 福州市规划设计研究院集团有限公司福建福州350108 福建森正建设集团有限公司福建厦门361022 福建卓越建设集团有限公司福建福州350300

为揭示环境激励下不同测点反映的模态信息情况,在厦门财富中心布置结构台阵获取环境激励下的结构振动响应。采用Welch平均周期图法获得功率谱密度(power spectral density,PSD)曲线,并在此基础上识别结构模态参数。比较不同测点的PSD曲... 详细信息

为揭示环境激励下不同测点反映的模态信息情况,在厦门财富中心布置结构台阵获取环境激励下的结构振动响应。采用Welch平均周期图法获得功率谱密度(power spectral density,PSD)曲线,并在此基础上识别结构模态参数。比较不同测点的PSD曲线和模态识别结果,并与有限元结果进行对比。结果表明:1)结构基底、自由场地和基岩场地三个测点PSD曲线在0.1~1.0 Hz频段高度相似,该频段是由场地次级微地震引起的;不同之处在于结构基底测点PSD曲线Z向峰值是结构竖向基频,而自由场地峰值是场地基本频率。2)结构低楼层测点主要反映其测试方向上的模态频率,而高楼层测点能够反映多方向的模态频率。高楼层测点反映的模态信息更丰富,但易受到密集模态的影响。3)有限元结果与实测结果接近,表明有限元模型可以较好地反映结构的真实动力特性。

关键词：结构地震反应观测台阵环境激励平均周期图法结构模态有限元模型

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磁悬浮技术在结构减振控制中的应用

地震工程与工程振动 2014年第1期34卷 211-216页

作者：夏昌傅大宝黄滨福州市规划设计研究院福建福州350003 福州市建筑设计院福建福州350002

控制结构体的振动是工程结构研究的热点。磁悬浮技术是一种集电磁学、电子技术、控制理论、信号处理的新兴智能技术。运用可控磁悬浮技术的工程结构减振控制方法,是指在地震动或风荷载作用下,利用磁浮力在受控结构与支承结构之间产生预... 详细信息

控制结构体的振动是工程结构研究的热点。磁悬浮技术是一种集电磁学、电子技术、控制理论、信号处理的新兴智能技术。运用可控磁悬浮技术的工程结构减振控制方法,是指在地震动或风荷载作用下,利用磁浮力在受控结构与支承结构之间产生预定的间隙,使受控结构脱离支承结构,把振源与受控结构完全隔离,从而达到隔振的目的。文章评述了磁悬浮技术在航天航空、机械制造和磁浮列车等领域的研究和应用,提出了利用磁悬浮技术进行工程结构减振控制的设想以及需要进一步研究的问题。

关键词：振动控制磁悬浮技术建筑结构应用前景

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基于电磁悬浮技术的结构竖向隔震系统研究

土木工程学报 2014年第S1期47卷 197-201页

作者：夏昌傅大宝刘少克福州市规划设计研究院福建福州350003 国防科技大学磁浮技术工程研究中心湖南长沙410073

开发一种基于电磁悬浮技术的结构竖向隔震装置,该装置主要由衔铁、电磁铁、缠绕在电磁铁上的线圈和位移传感器等4部分组成。与传统竖向隔震支座相比,该新型隔震装置能够方便地实现结构竖向振动的主动控制。介绍该竖向隔震装置的组成构... 详细信息

开发一种基于电磁悬浮技术的结构竖向隔震装置,该装置主要由衔铁、电磁铁、缠绕在电磁铁上的线圈和位移传感器等4部分组成。与传统竖向隔震支座相比,该新型隔震装置能够方便地实现结构竖向振动的主动控制。介绍该竖向隔震装置的组成构造和工作原理;建立电磁悬浮隔震系统的运动方程组;简述电磁悬浮隔震系统的主动控制方法。对一典型框架柱的电磁悬浮隔震系统进行竖向地震响应仿真分析。结果表明,当结构所受的振动激励已知时,通过实时控制电流,框架柱能够实现"免震"效果。而当结构所受的振动激励未知时,磁悬浮竖向隔震支座能够高效地降低框架柱的竖向振动响应。同时,采用普通的铜线和绝缘材料即可满足电磁悬浮隔震系统对电流的要求,可见利用磁悬浮技术进行结构竖向隔震是可行的。

关键词：竖向隔震装置电磁悬浮技术主动控制运动方程

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基于长期应变监测数据的钢桥疲劳可靠度评估

基于长期应变监测数据的钢桥疲劳可靠度评估

作者：傅大宝福州大学

学位级别：硕士

大部分桥梁在恶劣环境下工作,加上长期循环荷载的作用,结构的承载能力和疲劳寿命将急剧降低。对于近海桥梁和跨海大桥,由于其长期暴露在腐蚀性环境下,加之动力循环荷载作用,因此其疲劳性能与正常环境下的桥梁相比有较大幅度的降低,钢材... 详细信息

大部分桥梁在恶劣环境下工作,加上长期循环荷载的作用,结构的承载能力和疲劳寿命将急剧降低。对于近海桥梁和跨海大桥,由于其长期暴露在腐蚀性环境下,加之动力循环荷载作用,因此其疲劳性能与正常环境下的桥梁相比有较大幅度的降低,钢材腐蚀因素对桥梁焊接节点疲劳寿命的影响值得关注。此外,由于传感器技术的限制,应变传感器通常无法安装在焊接节点的焊趾处,只能获得焊接节点热点附近处的名义应力。由于热点处的应力集中效应,热点应力幅远大于名义应力幅,因此有必要建立焊接附近区域的名义应力和焊趾处的热点应力的关系,通过热点应力评估焊接节点的疲劳可靠度。基于此,本文开展了基于监测应变数据的桥梁疲劳可靠度评估研究,主要的研究工作与取得的研究成果如下：(1)研究了考虑多因素共同作用的钢桥焊接节点疲劳可靠度分析方法。通过建立有效截面积衰减模型及节点疲劳性能退化函数,综合考虑应力集中效应,利用Miner损伤累积准则的连续概率函数表达式,建立了考虑多因素作用的疲劳可靠度解析模型。该方法不仅考虑了钢材锈蚀引起的有效截面积衰减和节点疲劳性能退化,同时考虑了热点处的应力集中效应。(2)研究了基于遗传算法(Genetic Algorithm, GA)的混合参数估计算法并用于应力谱建模上。该方法根据大数定理建立适应度函数,不仅适用于应力幅的多模态建模,更能拟合平均应力和应力幅组成的二维联合概率密度函数。与期望最大化(Expectation Maximum, EM)算法相比,该方法具有更广的适用范围。(3)将有限混合分布方法和基于GA的参数估计算法相结合,对香港青马大桥的监测数据进行了多模态建模与分析。首先,采用小波分析方法剔除原始应变数据中温度对平均应力的影响,利用雨流计数法得到疲劳应力谱,经统计分析得到标准日应力谱;其次采用混合正态分布、混合对数正态分布和混合威布尔分布对应力幅数据进行多模态建模,并分别利用基于GA和EM算法估计有限混合分布的未知参数;接着利用赤池信息准则和距离测度比较分析了两种算法的拟合效果;最后采用基于GA的分布参数估计算法估计平均应力和应力幅二维联合概率密度函数的分布参数。4)根据青马大桥长期结构健康监测数据,对该桥典型焊接节点的疲劳可靠度进行了评估。首先,利用雨流计数法将应变时程曲线转化为日应力谱,考虑到交通荷载(包括汽车荷载和火车荷载)和台风影响,通过统计分析建立标准日应力谱。采用有限混合分布方法和基于GA的混合参数估计算法,得到标准日应力谱多模态有限混合分布函数。利用标准日应力谱多模态分布模型和疲劳可靠度模型,研究了青马大桥T型焊接节点的疲劳可靠度,并分析比较了考虑和未考虑钢材锈蚀的焊接节点疲劳寿命失效概率和可靠度指标。研究表明钢材锈蚀因素和应力集中效应对桥梁焊接节点的疲劳可靠度评估结果有较大影响。

关键词：桥梁健康监测疲劳可靠度概率方法钢材锈蚀应力集中效应应力谱多模态建模有限混合分布遗传算法

考虑多因素共同作用的钢桥焊接节点疲劳可靠度评估

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土木工程学报 2013年第10期46卷 89-99页

作者：叶肖伟傅大宝倪一清黄启远姜绍飞浙江大学浙江杭州310058 香港理工大学深圳研究院广东深圳518057 福州大学福建福州350108 香港特别行政区政府路政署

提出考虑多因素共同作用的钢桥焊接节点疲劳可靠度评估方法,该方法不仅考虑焊接节点的应力集中效应,同时也考虑钢材锈蚀引起的焊接节点有效截面积衰减和疲劳性能退化。基于该方法,采用长期应变监测数据评估青马大桥典型焊接节点的疲劳... 详细信息

提出考虑多因素共同作用的钢桥焊接节点疲劳可靠度评估方法,该方法不仅考虑焊接节点的应力集中效应,同时也考虑钢材锈蚀引起的焊接节点有效截面积衰减和疲劳性能退化。基于该方法,采用长期应变监测数据评估青马大桥典型焊接节点的疲劳可靠度。通过研究焊接节点热点应力幅随机特性、钢材锈蚀引起的有效截面积衰减模型及疲劳性能退化函数,利用疲劳损伤累积Miner准则连续函数概率解析表达式,建立考虑多因素共同作用的疲劳可靠度模型。综合考虑交通荷载(包括汽车荷载和火车荷载)和台风影响,通过统计分析长期应变监测数据建立标准日应力谱。采用有限混合分布方法及基于遗传算法的混合参数估计算法,获得标准日应力谱多模态有限混合分布函数。比较分析应力集中效应和钢材锈蚀因素(包括有效截面积衰减和疲劳性能退化)对焊接节点的疲劳寿命失效概率和可靠度指标的影响规律。结果表明,应力集中效应和钢材锈蚀因素对焊接节点的疲劳可靠度评估结果有较大影响。

关键词：桥梁健康监测钢桥疲劳可靠度应力集中效应钢材锈蚀

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国内外道路平面交叉口通视区要求对比与建议

中外公路 2017年第5期37卷 298-302页

作者：傅大宝刘金福福州市规划设计研究院福建福州350108

对比分析中国、美国、英国对道路平面交叉口通视区的要求,发现中国规范对道路平面交叉口的规定与国外规范存在较大差别。特别是对城市道路交叉口,未考虑交通管制措施、行人影响、障碍物存在等因素影响。通过借鉴英美国家对道路交叉口通... 详细信息

对比分析中国、美国、英国对道路平面交叉口通视区的要求,发现中国规范对道路平面交叉口的规定与国外规范存在较大差别。特别是对城市道路交叉口,未考虑交通管制措施、行人影响、障碍物存在等因素影响。通过借鉴英美国家对道路交叉口通视区的相关规定,提出中国道路平面交叉口通视区精细化要求。同时,建立交叉口通视区视距检验方法,以评估小型障碍物(如城市家具、交通设施、树木等)对交叉口通视区的影响。

关键词：平面交叉口通视区障碍物交通管制措施

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海绵城市理念下植草沟的设计方法研究

中国给水排水 2017年第20期33卷 70-75页

作者：傅大宝姜红福州市规划设计研究院福建福州350108 同济大学建筑与城市规划学院上海200092

植草沟作为海绵城市工程措施的一种,在面源污染控制中得到广泛应用。为建立植草沟规划目标与工程设计之间的联系,通过借鉴美国雨水管理手册,引入水质控制体积WQv(Water quality volume)、滞蓄体积RRv(Runoff reduction volume)、河道控... 详细信息

植草沟作为海绵城市工程措施的一种,在面源污染控制中得到广泛应用。为建立植草沟规划目标与工程设计之间的联系,通过借鉴美国雨水管理手册,引入水质控制体积WQv(Water quality volume)、滞蓄体积RRv(Runoff reduction volume)、河道控制体积CPv(Channel protection volume)和漫滩洪水保护体积Qp(Overbank flood protection volume)等雨水管理标准。同时基于径流体积的水文方法,得到植草沟的设计方法。利用该方法对典型停车场植草沟进行设计,结果表明,该方法具有可操作性和科学性,能够将植草沟的规划目标落实到实际工程中。

关键词：植草沟海绵城市设计方法雨水管理标准

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带摩擦摆支座的巨子有控结构地震响应分析

世界地震工程 2016年第3期32卷 193-200页

作者：傅大宝夏昌黄滨刘丽英福州市规划设计研究院福建福州350003 福州市建筑设计院福建福州350002

在巨子有控结构的子结构柱底设置摩擦摆支座,形成带摩擦摆支座的巨子有控结构。对该结构进行双向地震响应分析,研究摩擦摆滑道半径和摩擦系数对结构能量、加速度、楼层位移和层间剪力等结构重要指标的影响规律,并与传统巨子有控结构进... 详细信息

在巨子有控结构的子结构柱底设置摩擦摆支座,形成带摩擦摆支座的巨子有控结构。对该结构进行双向地震响应分析,研究摩擦摆滑道半径和摩擦系数对结构能量、加速度、楼层位移和层间剪力等结构重要指标的影响规律,并与传统巨子有控结构进行比较分析。结果表明:摩擦摆支座能够有效地降低巨子有控结构的地震响应;当滑道半径为500mm和1 500mm时,结构的减震效果较为明显;由于,结构指标随着摩擦系数的增大而增大,因此在进行结构设计时应尽量选用摩擦系数小的摩擦摆。

关键词：巨子有控结构摩擦摆支座滑道半径摩擦系数双向地震响应分析

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一种山地景区道路的台阶式路基及其设计

公路 2017年第11期62卷 30-35页

作者：傅大宝刘金福福州市规划设计研究院福州市350108

提出一种开挖土方量小且施工快速的山地景区道路台阶式路基。通过将路基底面开挖成台阶状,减少山体土方开挖量。同时,采用泵送混凝土分段浇筑路基,达到快速施工的目的。建立台阶式路基的设计方法,包括路基强度、土基承载力、路基抗滑和... 详细信息

提出一种开挖土方量小且施工快速的山地景区道路台阶式路基。通过将路基底面开挖成台阶状,减少山体土方开挖量。同时,采用泵送混凝土分段浇筑路基,达到快速施工的目的。建立台阶式路基的设计方法,包括路基强度、土基承载力、路基抗滑和抗倾覆稳定性及边坡稳定性等方面验算。采用数值计算方法对福州大腹山景区道路台阶式路基进行分析。结果表明,台阶式路基满足相关规范要求,能够应用于山地景区道路。为避免路基发生滑移,建议路基基底设置一定角度的倾斜角。同时,为避免路基发生倾覆,可在路基内侧台阶设置抗拉锚杆(索)。

关键词：台阶式路基山地景区道路快速施工设计有限元分析