土木工程概論第10章課件

1、 目錄10.1計(jì)算機(jī)與仿真技術(shù) 10.2現(xiàn)代結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)10.3結(jié)構(gòu)抗震控制技術(shù) 10.4結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)與安全預(yù)警技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于土木工程始于20世紀(jì)50年代，初期主要用于復(fù)雜的工程計(jì)算，隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件水平的不斷提高，應(yīng)用范圍已經(jīng)逐步擴(kuò)大到土木工程設(shè)計(jì)、施工管理、仿真分析等各個(gè)方面。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以節(jié)省大量的人力和時(shí)間，提高效率與計(jì)算精度。213實(shí)驗(yàn)求解建立模型結(jié)果分析10.2.1結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類10.2.2結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類近年來，隨著現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在試驗(yàn)控制、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理上的應(yīng)用都使結(jié)構(gòu)試驗(yàn)有了質(zhì)的飛躍。今后應(yīng)著重對(duì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)載荷系統(tǒng)進(jìn)行研究，逐步提高量測(cè)精度和測(cè)試自動(dòng)

2、化程度，引用現(xiàn)代物理學(xué)上的新成就和其他先進(jìn)技術(shù)來解決應(yīng)力、位移、裂縫及振動(dòng)的量測(cè)問題，開展結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)理論、方法和結(jié)構(gòu)非破損試驗(yàn)技術(shù)的研究，使建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)達(dá)到現(xiàn)代化水平，更好地適應(yīng)和滿足建筑結(jié)構(gòu)科學(xué)發(fā)展的要求。10.3.1概述圖10-1 結(jié)構(gòu)控制示意10.3.2被動(dòng)控制3.吸振減震技術(shù)1.基礎(chǔ)隔震技術(shù)2.耗能減震技術(shù)10.3.3主動(dòng)控制技術(shù)結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制理論的研究是以各種控制算法為主線，采用計(jì)算分析和模擬方法研究結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制的可行性、結(jié)構(gòu)在不同控制率控制下對(duì)不同輸入的響應(yīng)、控制系統(tǒng)的時(shí)滯效應(yīng)和時(shí)滯補(bǔ)償、控制參數(shù)對(duì)控制效果的影響、結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性及控制機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的相互作用對(duì)控制效果的影響等問

3、題。10.3.4混合控制技術(shù)混合控制是在結(jié)構(gòu)中聯(lián)合施加主動(dòng)控制和被動(dòng)控制，以減少結(jié)構(gòu)在外界荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)能力。這種系統(tǒng)綜合了主動(dòng)控制和被動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的控制效果。目前主要有同時(shí)采用主動(dòng)質(zhì)量阻尼系統(tǒng)（AMD）和調(diào)諧質(zhì)量阻尼系統(tǒng)（TMD)相結(jié)合的混合控制系統(tǒng)、主動(dòng)控制和基礎(chǔ)隔震相結(jié)合的混合控制系統(tǒng)、主動(dòng)控制和耗能裝置相結(jié)合的混合控制系統(tǒng)。10.3.5半主動(dòng)控制技術(shù)被動(dòng)控制具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉及效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，但仍有一定的局限性。近些年提出了半主動(dòng)控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)以被動(dòng)控制為主，只是應(yīng)用少量能量對(duì)被動(dòng)控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行切換，以適應(yīng)系統(tǒng)對(duì)最優(yōu)狀態(tài)的跟蹤。10

4、.3.6抗震控制技術(shù)的前景抗震控制是結(jié)構(gòu)抗震的新對(duì)策、新技術(shù)，其中主動(dòng)控制是高新技術(shù)?？拐鹂刂萍夹g(shù)在實(shí)際工程中具有廣泛的應(yīng)用前景，而21世紀(jì)的建筑抗震對(duì)策是以抗震控制為主體，并被眾多學(xué)者稱為“抗震控制的世紀(jì)”。工程結(jié)構(gòu)一般會(huì)受到兩種損傷，即突然損傷和積累損傷。突然損傷由地震、洪水、颶風(fēng)等自然或人為災(zāi)害等突發(fā)事件引起，而積累損傷則一般是結(jié)構(gòu)在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)期使用后緩慢累積的損傷，具有緩慢累積的性質(zhì)。對(duì)于損傷識(shí)別主要是判斷結(jié)構(gòu)中是否有損傷產(chǎn)生，進(jìn)行損傷定位，識(shí)別損傷類型，量化損傷的嚴(yán)重程度，評(píng)估結(jié)構(gòu)的剩余壽命。圖10-2 健康檢測(cè)系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的關(guān)系與流程1.對(duì)工程技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬時(shí)的主要步驟有哪些？2.試簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類。3.什么