簡介：在結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計已開展多年，結(jié)構(gòu)工程師已形成了以降低工程造價、改善工程經(jīng)濟為目標的概念。然而，綠色建筑評價標準中提到的節(jié)材優(yōu)化設(shè)計不同于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。綠色建筑是指資源消耗小和環(huán)境影響小的建筑，即碳排量較少的建筑。相比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，綠色建筑優(yōu)化設(shè)計是以減少建筑的碳排量為目標。因此對高層建筑主要的結(jié)構(gòu)體系框剪結(jié)構(gòu)進行綠色優(yōu)化設(shè)計就顯得十分必要。本文在梳理綠色建筑和框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析框剪結(jié)構(gòu)的特點和剪力墻的布置原則，總結(jié)當前確定剪力墻合理數(shù)量的3種方法，建立基于綠色建筑的框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學模型。繼而研究綠色建筑生命全周期理論下的碳排量計算方法，結(jié)合西安地區(qū)的實際情況確定主要建材的碳排量因子，建立結(jié)構(gòu)體系碳排量計算的公式，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計碳排量的定量計算奠定基礎(chǔ)。接下來結(jié)合工程實例，采用數(shù)值模擬的方法，利用有限元分析軟件建立結(jié)構(gòu)的實體模型，使結(jié)構(gòu)在滿足抗震性能的前提下，定量計算結(jié)構(gòu)體系的碳排量。分析了剪力墻的數(shù)量及布置、剪力墻厚度、墻柱混凝土強度等級等因素與框剪結(jié)構(gòu)體系的抗震性能和碳排量的關(guān)系。結(jié)果表明合理的剪力墻數(shù)量和布置不但可以改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，而且可以顯著減少框剪結(jié)構(gòu)的碳排量；剪力墻的厚度對結(jié)構(gòu)體系的抗震性能影響較小，對結(jié)構(gòu)的碳排量影響較大；適當提高混凝土的強度等級，對減小結(jié)構(gòu)的碳排量非常有利。最后提出了一種基于綠色建筑的框剪結(jié)構(gòu)實用優(yōu)化設(shè)計途徑。本文研究所得結(jié)論，為框剪結(jié)構(gòu)的綠色優(yōu)化設(shè)計提供了有意義的參考。

簡介：傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)住宅在不斷發(fā)展的過程中，由于其存在結(jié)構(gòu)形式單一、缺少配套系統(tǒng)等問題，限制了自身的發(fā)展。馬克儉教授研制出了高層裝配整體式空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)住宅新體系，能夠克服傳統(tǒng)框架核心筒高層結(jié)構(gòu)居室劃分死板、空間整體性差的不足，具有很好的發(fā)展前景。本文開篇介紹了國內(nèi)外的鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題，簡略敘述了空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)研制的背景、意義、體系構(gòu)成以及發(fā)展現(xiàn)狀。本文介紹了盒式結(jié)構(gòu)的水平體系鋼空腹夾層板和豎向體系鋼網(wǎng)格式墻架的構(gòu)造特點與計算方法。針對湖北襄陽一擬建的26層住宅，分別采用盒式多筒結(jié)構(gòu)和鋼框架核心筒結(jié)構(gòu)進行設(shè)計分析。由于本住宅平面布置不規(guī)則，對比兩種結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下，周期、構(gòu)件內(nèi)力和位移等方面的差異性，可以發(fā)現(xiàn)盒式結(jié)構(gòu)具有很好的空間整體性，能很好抵御結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則帶來的不利影響。同時探討了盒式多筒結(jié)構(gòu)與成束筒結(jié)構(gòu)的不同，成束筒結(jié)構(gòu)更適合用于超高層建筑。本文分別對鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)及常規(guī)結(jié)構(gòu)進行靜力彈塑性分析，分析結(jié)果表明在罕遇地震作用下，雖然二者均能滿足規(guī)范要求的“大震不倒”的抗震性能目標，但盒式結(jié)構(gòu)各方面的指標均優(yōu)于常規(guī)結(jié)構(gòu)。此外，本文對裝配整體式空間鋼網(wǎng)格盒式多筒結(jié)構(gòu)進行了動力非線性分析。通過對盒式結(jié)構(gòu)分別進行Y向和雙向地震作用的時程分析，探討了核心筒的破壞機制，對結(jié)構(gòu)的抗震性能進行了評估。研究表明新型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的抗震性能良好。文章結(jié)尾總結(jié)了全文的內(nèi)容，展望了盒式結(jié)構(gòu)今后的發(fā)展前景，并對今后的研究重點提出了建議。

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簡介：計算機視覺是近年來在國際上引起了廣泛重視的前沿研究領(lǐng)域，它發(fā)展并推動了相關(guān)學科的交叉融合，同時也為信號處理帶來新思想、新方法。計算機視覺所研究的對象，簡單地說就是研究如何讓計算機通過圖像傳感器或其它光傳感器來感知、分析和理解周圍環(huán)境。本文以基于計算機視覺的火災(zāi)坍塌檢測與預(yù)警方法為研究目標，通過對鋼結(jié)構(gòu)建筑物視頻圖像的特征區(qū)域進行深入分析，提出了一種弱運動場景下的鏡頭分割方法，并且基于概率圖模型進行視頻的多目標跟蹤，采用粒子濾波算法進行煙霧濾除，采用HOG特征、金字塔算法進行特征描述并采用SVM方法進行人體區(qū)域的識別，排除人體運動的干擾。鏡頭變化產(chǎn)生瞬時大量的運動信息和色彩化信息，僅用直方圖幀差法容易受到光照等影響使得判斷的準確度降低，而僅用光流法使得計算的時間復(fù)雜度增加。通過分析采集的鋼結(jié)構(gòu)在燃燒試驗下變形運動的視頻數(shù)據(jù)的特點，提出了一種基于弱運動場景下的鏡頭分割算法。原理是首先計算兩幀直方圖的差值，差值大于一定的閾值再通過光流法計算視屏中的運動信息，運動信息量大于該閾值時，表明存在鏡頭切換。目標跟蹤是一個在智能檢測和控制領(lǐng)域非常重要的專題研究，在目標跟蹤的許多方面，粒子濾波器已成為主要的目標跟蹤算法。針對常見的顆粒濾波器處理視頻多目標跟蹤的局限性，將概率圖模型引入視頻多目標跟蹤的分析，研究目標被遮擋跟蹤中的目標不確定性。在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法的基礎(chǔ)上，采用多目標建模和分析顆粒過濾器框架的目標關(guān)系的概率圖模型，即聯(lián)合數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法，對閉塞視頻中不確定的多目標的變化進行處理，增強數(shù)據(jù)邊緣，提取目標特征。本課題的研究把監(jiān)控系統(tǒng)傳回的現(xiàn)場畫面用于火災(zāi)識別，從而可以把傳統(tǒng)的獨立火災(zāi)檢測設(shè)備從鋼結(jié)構(gòu)建筑物剝離，既可以釋放更多空間，對于鋼結(jié)構(gòu)建筑物綜合管理提供有意義的借鑒和參考。

簡介：地震時土體與結(jié)構(gòu)相互作用是一個普遍且復(fù)雜的問題。1985年墨西哥地震和2008年汶川地震對遠震區(qū)的中、高層建筑造成了嚴重破壞。當前對于深厚土層上的高層建筑抗震設(shè)計是基于剛性地基假設(shè)之上的，并沒有考慮土結(jié)構(gòu)的相互作用。本文圍繞深厚軟弱地基上不同的上部結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式對高層建筑抗震性能的影響和輸入地震動頻譜特征對深厚軟弱地基上高層建筑抗震性能的影響這兩個方面展開研究，具體進行近、中和場地震動作用下土結(jié)構(gòu)相互作用對深厚土層上高層建筑影響的研究。當前對地震學和地震工程學中的近場和遠場地震動的概念的使用交叉混亂，本文總結(jié)了近場和遠場地震在地震學和地震工程學中的提法和區(qū)別，并認為在研究本文方向工作時，可以將近場、近源和近斷層地震動統(tǒng)一稱為近場地震動。并總結(jié)了汶川地震中近、遠場地震動分別對工程結(jié)構(gòu)的影響。本文采用整體有限元法對土結(jié)構(gòu)相互作用體系分別進行二維和三維建模，并采用MSCMARC作為分析工具。在建模方法中，對上部結(jié)構(gòu)分析模型、基礎(chǔ)分析模型、地基土體模型、土體本構(gòu)關(guān)系的選用、材料阻尼的施加、土體人工邊界條件的施加、土體計算區(qū)域的確定、地震激勵的選擇及輸入給出了詳細介紹。在靜力分析時，土體的本構(gòu)關(guān)系采用DUNCANCHANGEB模型；在動力分析時，土體的本構(gòu)關(guān)系采用等價非線性粘彈性模型。MSCMARC并不自帶這兩個本構(gòu)模型，本文采用FTRAN語言工具編寫了這兩個子程序，并將之嵌入到MSCMARC中。人工邊界條件選用粘彈性人工邊界條件將土體從有限域轉(zhuǎn)變成無限域。鑒于計算效率的問題，本文采用二維分析模型進行土結(jié)構(gòu)相互作用對深厚土層上高層建筑的影響研究。根據(jù)本文所介紹的土結(jié)構(gòu)相互作用體系模型的建立方法，首先對三棟結(jié)構(gòu)形式分別為框架、框架核心筒、框架剪力墻的高層建筑進行二維建模。本文對土結(jié)構(gòu)相互作用體系模型分別施加汶川地震動所獲取的三條近、中、遠場基巖地震動，得到上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。然后通過土層反應(yīng)分析，將基巖波生成地表波。再對三棟高層做剛性地基假設(shè)，輸入近、中、遠場的地震動的地表波，得到上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，并將考慮與不考慮土結(jié)構(gòu)相互作用的高層反應(yīng)結(jié)果進行對比。最后得到的主要結(jié)論有土層對地震動的放大效應(yīng)受場地條件和基巖輸入地震動頻譜特性的影響，深厚軟弱土層對于遠場地震動的放大效應(yīng)比近場地震動要顯著；如果結(jié)構(gòu)的基頻與場地的基頻相接近時，結(jié)構(gòu)的反應(yīng)會比較劇烈，即發(fā)生所謂的共振現(xiàn)象，這一結(jié)論在算例一中得到了體現(xiàn)；當結(jié)構(gòu)的基頻與土層的基頻相差較大時，考慮土結(jié)構(gòu)相互作用時，地基土的絕對位移變大，上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移變大，而層間位移、層間位移角和結(jié)構(gòu)內(nèi)力變??；對于考慮土結(jié)構(gòu)相互作用的結(jié)構(gòu)體系，對于相同幅值的近、中、遠場地震動輸入，三個算例的遠場地震動作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)明顯大于近場和中場地震動作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，由此證明遠場地震動的長周期成分更容易對體系造成更大的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。由于三維土結(jié)構(gòu)相互作用體系模型的自由度和單元數(shù)非常龐大，對計算機的性能有較高的要求，本文僅對第二個結(jié)構(gòu)進行三維建模，地基取較薄的土層，對三維土結(jié)構(gòu)相互作用體系模型進行計算嘗試。并與二維分析模型的結(jié)果進行了定性的比較，取得了相一致的結(jié)論。本文的分析結(jié)果和結(jié)論為認識土結(jié)構(gòu)相互作用對深厚土層上高層建筑地震反應(yīng)的影響和抗震設(shè)計方法提供了理論參考。

簡介：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展我國城市建設(shè)步伐日益加快很多城市面臨舊建筑物的拆除與繼續(xù)使用的矛盾。在這些舊建筑物中工業(yè)建筑具有開間尺寸大、結(jié)構(gòu)牢固等特點。人們通過功能置換將這些舊工業(yè)建筑改造為LOFT、創(chuàng)意園區(qū)等可以延續(xù)這些舊工業(yè)建筑的建筑生命讓這些建筑物重新煥發(fā)出生機。舊工業(yè)建筑改造的必要條件是舊工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)安全可靠保證改造后能夠正常使用。我國目前對既有工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)安全鑒定規(guī)范單一評價方法過于粗放、簡單。本文首先立足于現(xiàn)有建筑物的檢測水平并結(jié)合全國大量舊工業(yè)建筑成功改造的案例研究了舊工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全的檢測方法將不同結(jié)構(gòu)形式的檢測技術(shù)應(yīng)用于舊工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)檢測上建立了舊工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全評定的指標體系。其次本文將BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、綜合評價理論以及概率統(tǒng)計理論相結(jié)合建立了舊工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全評定方法。最后通過對西安建筑科技大學東校區(qū)6＃廠房的結(jié)構(gòu)安全檢測與評定將上述舊工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全評定方法成功應(yīng)用于實際工程并實現(xiàn)了評定的軟件化計算。通過對課題的研究本文建立了一套較為完善的舊工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全評定體系以期對今后舊工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全評定提供參考。

簡介：近年幾次大的地震，如臺灣集集地震、美國北嶺地震等引起了國內(nèi)外學者對近斷層地震動的研究，也得到了一些有用的結(jié)論。近斷層地震動具有明顯的長周期高能量的速度脈沖，可能對隔震結(jié)構(gòu)造成嚴重的破壞。因此本文主要研究了近斷層地震動對考慮土結(jié)相互作用的山地隔震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)的影響，主要進行了以下幾方面的研究1首先篩選了來自臺灣集集地震同一場地類別上的三個臺站的地震波，包括兩條近斷層地震波TCU054與TCU068，和一條遠場波ILA007。兩條近斷層波的斷層距均小于10KM，且均含有明顯的速度脈沖，而另一條遠場波的斷層距大于100KM。為了考察對比近斷層與遠場波不同的頻譜特性，將該三條波按8度罕遇地震PGA400GAL進行調(diào)幅，并且對調(diào)幅后的三條波進行反應(yīng)譜以及幅值譜分析，分析結(jié)果表明近斷層地震動的低頻分量豐富，對中長周期結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響，而遠場波中高頻分量豐富對短周期結(jié)構(gòu)有較強的破壞。2利用ANSYS建立二維考慮土結(jié)相互作用的普通基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)有限元模型，輸入上面所述的三條地震波，分別對硬土、軟土、特軟土場地上SSI隔震與SSI非隔震結(jié)構(gòu)進行動力時程分析，分析結(jié)果表明近斷層與遠場地震動作用下隔震支座均發(fā)揮了一定的減震效果，但近斷層地震動作用下的減震效果不如遠場地震地震作用下好，且近斷層地震動作用下SSI隔震結(jié)構(gòu)的各項地震響應(yīng)均比遠場地震作用下大。另外，遠場地震動作用下隔震結(jié)構(gòu)的地震輸入能小于非隔震結(jié)構(gòu)，而近斷層地震動作用下卻是非隔震結(jié)構(gòu)大于隔震結(jié)構(gòu)。3利用ANSYS建立二維考慮土結(jié)相互作用的山區(qū)多層接地基礎(chǔ)隔震與層間隔震框架結(jié)構(gòu)有限元模型，并輸入前面所述的三條集集地震波，分別對硬土、軟土、特軟土場地上多層接地SSI基礎(chǔ)隔震、SSI層間隔震以及SSI非隔震結(jié)構(gòu)進行動力時程分析，分析結(jié)果表明近斷層與遠場波作用下，陡坎上方樓層兩種隔震形式均發(fā)揮了一定的減震效果，且基礎(chǔ)隔震的減震效果優(yōu)于層間隔震，但陡砍下方樓層的減震效果因土體剛度而異；另外土層剛度對多層接地SSI非隔震結(jié)構(gòu)的影響較大，而對兩種隔震結(jié)構(gòu)的影響較小，隔震支座削弱了土體剛度的影響；近斷層地震動作用下兩種隔震結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)均大于遠場地震動，遠場地震動作用下兩種隔震形式的隔震支座的減震效果都比近斷層地震動作用下好。4通過篩選來自臺灣集集地震的不同特性的近斷層地震波，并對不同特性的近斷層波進行頻譜分析，分別考察上盤效應(yīng)、脈沖效應(yīng)、向前方向效應(yīng)、滑沖切效應(yīng)以及豎向加速度效應(yīng)對山區(qū)多層接地SSI基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響，分析結(jié)果表明未調(diào)幅的上盤地震動作用下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)大于下盤，調(diào)幅后卻出現(xiàn)下盤大于上盤；在含滑沖切效應(yīng)脈沖、含向前方向性效應(yīng)脈沖、無速度脈沖地震動作用下，結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)的大小關(guān)系為含滑沖切效應(yīng)脈沖含向前方向性效應(yīng)脈沖無速度脈沖；向前方向效應(yīng)地震動斷層法向分量作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)明顯大于斷層平行分量地震動；近斷層脈沖型完整水平豎向地震動作用下結(jié)構(gòu)的豎向地震響應(yīng)最大，此時脈沖型地震動對隔震支座引起的拉力應(yīng)引起重視。

簡介：隨著世界經(jīng)濟的高速發(fā)展，高層建筑出現(xiàn)的越來越多。目前，大量復(fù)雜體型和不規(guī)則的高層建筑日益增多，其抗震設(shè)計與分析一直受到各國學者高度重視和廣泛研究。中國是一個多地震國家，目前仍處于地震高發(fā)期，2008年汶川地震，2009年青海玉樹地震，都給國家和人民生命財產(chǎn)造成重大損失，因此對結(jié)構(gòu)抗震性能的研究具有十分重要的意義。本文應(yīng)用通用有限元軟件SAP2000分析一平面不規(guī)則長形高層鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，對其進行有限元靜力和動力分析，對這種不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)的動力特性及地震時的受力情況作具體的研究分析。從而對這種結(jié)構(gòu)的概念上有更深刻的了解和認識，為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)，并為進一步的研究工作打下基礎(chǔ)。具體對結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型進行了彈性動力時程分析，計算了模型結(jié)構(gòu)的周期比和三條地震波作用下的位移比，層間位移角等影響結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的主要因素，最后給出改進結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的措施和方法，提出考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的抗震設(shè)計的建議。同時探討和研究了靜力彈塑性分析方法的原理，假定，實施步驟，該方法的優(yōu)點和目前的發(fā)展狀況，以及抗震性能評估原則。

簡介：廈門大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學位論文是本人在導師指導下，獨立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當方式明確標明，并符合法律規(guī)范和廈門大學研究生學術(shù)活動規(guī)范試行。另外，該學位論文為課題組的研究成果，獲得課題組經(jīng)費或?qū)嶒炇业馁Y助，在實驗室完成。請在以上括號內(nèi)填寫課題或課題組負責人或?qū)嶒炇颐Q，未有此項聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。聲明人簽名砂形年廠月鑼日摘要摘要隨著建設(shè)規(guī)模的不斷擴大和土建技術(shù)的進步，現(xiàn)代高層建筑地下室的形式越來越多樣化，工程環(huán)境條件更加的復(fù)雜，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計時所需考慮的因素更多、所需處理的問題更復(fù)雜。地下室結(jié)構(gòu)在整體結(jié)構(gòu)中所占的比重越來越大，所需工期越來越長，使得地下室結(jié)構(gòu)方案的選擇對整體結(jié)構(gòu)的影響也越來越重。地下室結(jié)構(gòu)選型是地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，具有涉及因素多，不確定性大，各因素間相互關(guān)聯(lián)性大等特點。隨著建筑工程信息化的發(fā)展，迫切需要一個準確性高、覆蓋面廣、操作便捷的地下室結(jié)構(gòu)方案選型決策輔助工具，幫助結(jié)構(gòu)設(shè)計師全面、準確地開展地下室結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。為此，本文提出一種全面、合理的地下室結(jié)構(gòu)方案選型輔助方法。論文首先概括了地下室結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀，其次總結(jié)了地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計所涵蓋的內(nèi)容和涉及的關(guān)鍵因素，接著研究了結(jié)構(gòu)方案選型的決策方法，利用層次分析法建立了結(jié)構(gòu)方案選型決策體系，構(gòu)筑了地下室各部位結(jié)構(gòu)方案的遞階層次結(jié)構(gòu)模型，最后編制了地下室結(jié)構(gòu)方案選型輔助決策程序，并以兩個工程案例驗證了程序的可行性。具體內(nèi)容如下1分析總結(jié)了現(xiàn)有地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，比較了地下室結(jié)構(gòu)方案的各種確定方法第一章。2整理、分類、歸納了地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計所涉及到的內(nèi)容，將地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計分為確定基礎(chǔ)埋深、分析地基主要受力層、地下室各部位結(jié)構(gòu)方案選型、周邊作用的荷載計算及計算模型的選擇五大模塊，并論述了五大模塊的具體內(nèi)容第二章。3提出高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體框架內(nèi)容，并利用層次分析法建立結(jié)構(gòu)方案選型決策體系，包括構(gòu)筑判斷矩陣、單準則下要素的相對權(quán)重計算、層次總排序權(quán)重計算，最終根據(jù)計算結(jié)果，可做出選型決策第三章。4構(gòu)筑地下室各部位結(jié)構(gòu)方案的遞階層次結(jié)構(gòu)模型，主要包括地下室頂板、地下室側(cè)墻、地下室底板及地基基礎(chǔ)方案的遞階層次結(jié)構(gòu)模型。對每個遞階11I

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簡介：建筑結(jié)構(gòu)的安全與否直接影響人民的生命財產(chǎn)安全，如何在極端的地質(zhì)災(zāi)害情況下保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定一直是專家學者們研究的重點。以往的抗震都是靠提高建筑結(jié)構(gòu)本身強度及剛度來消除風振和地震的荷載，它的經(jīng)濟性和安全性都有一定的限制，并且失去了輕質(zhì)高強材料自身的優(yōu)勢。因此，傳統(tǒng)的抗震設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足實際需求，也就使得結(jié)構(gòu)振動控制理論逐步在工程結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用。在當今結(jié)構(gòu)控制的各種方法中，半主動控制是一種輸入能源少、振動控制效果好、可靠性高的控制方法。本文以建筑結(jié)構(gòu)為研究對象，對建筑結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性進行了分析研究，構(gòu)建了基于磁流變阻尼器的半主動建筑結(jié)構(gòu)振動抑制數(shù)學模型采用基于滑模的半主動結(jié)構(gòu)振動控制方案，來抑制建筑結(jié)構(gòu)在ELCENTRO地震波作用下產(chǎn)生的振動，用MATLAB對控制性能進行了仿真研究，并對仿真結(jié)果進行研究和分析。仿真結(jié)果證明，所構(gòu)建的系統(tǒng)動態(tài)模型能夠很好地模擬真實建筑結(jié)構(gòu)特點所提出的滑模結(jié)構(gòu)振動控制方案能夠有效地抑制地震波對建筑結(jié)構(gòu)的影響。采用半主動控制方法對建筑結(jié)構(gòu)進行振動控制大體可分為三部分第一部分，是對建筑結(jié)構(gòu)的振動進行檢測，只有如實地檢測出建筑結(jié)構(gòu)的振動才能通過有效的計算對建筑進行前饋補償，抑制建筑結(jié)構(gòu)的振動隨著智能材料的發(fā)展，越來越多的智能材料被應(yīng)用于結(jié)構(gòu)振動控制中，磁流變液是一種具有良好性能的新興材料，由磁流變液制作的磁流變阻尼器由于其良好的輸入輸出性能被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，本文中并選擇用BOUCWEN修正模型來描述磁流變阻尼器的輸入輸出關(guān)系，并用MATLAB對其進行仿真。第二部分，是對建筑結(jié)構(gòu)振動的控制建立在外力作用下被控結(jié)構(gòu)的運動方程，進而總結(jié)出控制系統(tǒng)的運動方程，建立方程式，將筑結(jié)構(gòu)看作是多質(zhì)點體系。第三部分，采用滑模控制算法設(shè)計了半主動控制的控制器，并對如何抑制控制器的高頻抖振和非線性不確定擾動的問題做了討論和證明，通過修改滑?？刂频目刂埔?guī)律改善了控制器的控制效果。在文章最后，選擇三層剪切型建筑結(jié)構(gòu)作為控制對象，用MATLAB仿真軟件對控制前后建筑結(jié)構(gòu)各層的相對位移、控制器的控制力和切換函數(shù)進行了仿真模擬，通過對仿真圖進行對比分析，證明了基于滑模方案的半主動結(jié)構(gòu)振動控制可以有效地減少建筑結(jié)構(gòu)各層的相對位移，達到抗振效果，并且在對控制器進行改善后可以在不影響控制品質(zhì)的情況下基本消除控制系統(tǒng)中的高頻抖振現(xiàn)象。

簡介：目前在結(jié)構(gòu)損傷識別領(lǐng)域，利用結(jié)構(gòu)靜力響應(yīng)數(shù)據(jù)的變化或者動力特性的變化進行損傷識別的方法得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)外很多學者在這些方面進行了較為深入的研究工作，得出了不少卓有成效的研究結(jié)論。本文主要針對基于結(jié)構(gòu)靜力位移響應(yīng)的損傷識別理論、基于動態(tài)頻率變化的損傷識別理論、基于模態(tài)力余量的損傷識別理論、基于動靜數(shù)據(jù)相結(jié)合的損傷識別理論以及基于模態(tài)參數(shù)靈敏度的損傷識別理論進行了推導和介紹，并且對這些方法的使用范圍和識別精度進行了比較，具體內(nèi)容包括①推導了基于靜力位移響應(yīng)的結(jié)構(gòu)損傷識別公式，利用該損傷識別公式可根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷前后在相同靜荷載下的靜力位移響應(yīng)的改變來識別結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷的位置與程度。②推導了基于結(jié)構(gòu)動態(tài)頻率改變的損傷識別公式，該公式利用結(jié)構(gòu)損傷前后固有頻率的改變來進行結(jié)構(gòu)損傷識別。③推導了基于模態(tài)力余量的結(jié)構(gòu)損傷識別公式，其理論基礎(chǔ)為先構(gòu)造結(jié)構(gòu)某階振型的模態(tài)力余量，然后將其表示為關(guān)于結(jié)構(gòu)損傷系數(shù)的方程，通過解該損傷方程識別結(jié)構(gòu)的損傷位置與程度。④介紹了基于模態(tài)參數(shù)靈敏度的損傷識別方法。⑤在上述理論的基礎(chǔ)上提出了基于動靜數(shù)據(jù)相結(jié)合的損傷識別方法，基于動靜數(shù)據(jù)相結(jié)合的損傷識別方法由于結(jié)合了結(jié)構(gòu)的靜力響應(yīng)信息和動態(tài)信息，因此更能全面的反應(yīng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部信息，可以彌補單獨使用靜力法或動態(tài)法的不足，使損傷識別更為準確，且適應(yīng)性更為廣泛。⑥編制了桁架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的有限元分析程序，靜力分析程序和損傷計算程序。用本文提出的各種損傷識別方法對桁架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)進行了損傷識別數(shù)值模擬研究。通過對比揭示了各種損傷識別方法的準確性和適用性。⑦進行了建筑結(jié)構(gòu)損傷診斷的可視化研究，開發(fā)了懸臂梁、簡支梁、連續(xù)梁、桁架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)的損傷識別可視化操作系統(tǒng)，用戶可以通過該系統(tǒng)完成結(jié)構(gòu)損傷前后的有限元建模、模態(tài)分析和靜力分析等，最終應(yīng)用本文提出的靜力法、動態(tài)法、動靜結(jié)合法、模態(tài)參數(shù)靈敏度法等損傷識別方法對其進行損傷識別。

簡介：近年來的地震暴露出地震帶來的經(jīng)濟損失愈加巨大的問題，使得工程界認識到以保證人的生命安全為一級設(shè)計準則的抗震設(shè)計理念已不能滿足人們對結(jié)構(gòu)抗震功能的深層次要求。在這樣的背景下，研究者提出了基于性能的抗震設(shè)計理論。基于性能的抗震設(shè)計理論以結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)作為評估參考值，傳統(tǒng)的基于承載力的設(shè)計方法已不再適用，取而代之的是基于位移的抗震設(shè)計方法，靜力推覆分析方法是應(yīng)用最為廣泛的一種。一直以來在。PUSHOVER方法方面的研究都限于平面結(jié)構(gòu)，但實際大多數(shù)結(jié)構(gòu)存在不可忽略的扭轉(zhuǎn)因素，進行空間分析是極為必要的。本文致力于將平面靜力推覆分析方法推廣到空間非對稱結(jié)構(gòu)中，提出了對空間非對稱結(jié)構(gòu)采用基于能量的模態(tài)PUSHOVER分析方法。主要進行了以下幾方面的研究空間結(jié)構(gòu)中模態(tài)PUSHOVER分析中需要考慮水平推覆力及空間扭矩，本文從理論公式推導為出發(fā)點，證明了按照空間振型向量模擬地震力加載，每一階模態(tài)的推覆力中都包含了三個方向的特性，有效地考慮了空間三向加載的影響。對于空間結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析出現(xiàn)兩個方向的推覆曲線，本文進行了理論推導，證明任一方向的推覆曲線都可以代表結(jié)構(gòu)的性能，為盡可能充分體現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能，建議選取反應(yīng)強烈的主振動方向的推覆曲線進行計算。對于模態(tài)PUSHOVER分析出現(xiàn)的高階模態(tài)推覆曲線逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，本文分析認為直接原因在于選取頂點位移作為結(jié)構(gòu)性能的評估值，采用了基于能量的位移取代頂點位移作為參考值進行結(jié)構(gòu)性能的評估，并從結(jié)構(gòu)動力學理論方面對基于能量的位移給出了理論推導以及求解方法。選取一個縮層的非對稱框架結(jié)構(gòu)為算例，采用基于能量的模態(tài)PUSHOVER方法進行分析，將其抗震分析結(jié)果與時程分析結(jié)果進行比較，證明了該方法用于空間結(jié)構(gòu)抗震分析方面的可行性。另外，將分析結(jié)果與改進的MPA方法以及常規(guī)MPA方法的分析結(jié)果進行了比較，證明了基于能量的模態(tài)PUSHOVER方法在空間結(jié)構(gòu)抗震分析中的優(yōu)越性。

簡介：本文以鋼材、木材和混凝土這三種主要的結(jié)構(gòu)材料及其材料技術(shù)在建筑中的映射為研究的主要內(nèi)容，結(jié)合建筑案例，深入分析探討和歸納總結(jié)結(jié)構(gòu)材料技術(shù)的內(nèi)涵及其在建筑中的映射特征。結(jié)構(gòu)材料技術(shù)在建筑中的映射，是依托建筑中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以一定的幾何形態(tài)展現(xiàn)出來的結(jié)構(gòu)材料技術(shù)在建筑中的映射又是全方位的，從微觀的細部構(gòu)造與連接，到中觀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件與立面，再到宏觀的結(jié)構(gòu)形態(tài)與空間。因此，本文從幾何形態(tài)入手，結(jié)合典型的案例分析，從點、線、面和體四個方面對結(jié)構(gòu)材料技術(shù)在建筑中的全方位映射進行充分的論述。本文旨在探究結(jié)構(gòu)材料技術(shù)的進步對建筑發(fā)展與變革的重要影響，建立一種從“結(jié)構(gòu)材料技術(shù)”的視角解讀建筑、思考建筑的方式，并期望樹立一種“基于結(jié)構(gòu)材料技術(shù)”的思維模式，關(guān)聯(lián)建筑設(shè)計思考并引起建筑師們的關(guān)注。

簡介：點擊查看更多單層超大層高大跨重載工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)體系關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf精彩內(nèi)容。