振动控制及水工结构制振研究应用前景

简述了国内外建筑结构振动控制研究与应用的现状 ,并着重论述水工结构振动控制研究与应用的问题和开发应用这一学科的必要性与可行性     

某单机无穷大电力系统暂态稳定性分析仿真

电力系统是一个复杂的动态系统,系统一旦出现稳定性问题,可能会在较短的时间内发生严重后果,因此,在电力系统规划、设计、运行等工作中都要进行大量的暂态稳定分析。介绍了电力系统时域仿真数学模型,构建了单机无穷大系统仿真模型。仿真结果表明：故障切除时间越短,发电机阻尼越大,系统越容易稳定,且在单相短路接地故障情况下系统最容易稳定。     

尾矿粉土动力变形特性试验研究

采用GDS动三轴试验仪,对某尾矿坝的尾矿粉土筑坝料进行了动模量与阻尼比试验,研究了尾矿粉土的动应力-动应变特性,分析了围压和固结比对最大动剪切模量、动剪切模量比和阻尼比的影响,并基于沈珠江动力本构模型,提出了可以将固结比影响归一化的最大动剪切模量和模量衰减的修正公式。试验结果表明:随着围压和固结比增大,尾矿粉土的动弹性模量增大,阻尼比减小;随着动应变的增大,动剪切模量比逐渐减小,阻尼比变大;该修正公式可以将固结比和围压对最大动剪切模量和模量衰减的影响归一化,能较准确地反映尾矿粉土的动力变形特性。     

滨海淤泥固化土的动模量与阻尼比特性研究

采用海洋淤泥与固化剂混合形成的固化土对地基工程进行处理,相比于回填土、开山石作为地基材料要更加经济,淤泥固化土可广泛用于道路、堤防、填海造地等工程领域。通过对大连金州湾海域海洋淤泥土进行不同掺入比（８％、１０％、１２％）的固化处理,采用动三轴试验对不同（掺入比、围压）条件下的固化土进行动力特性试验。结果表明:当固结应力与动剪应变值不变时,固化土的动剪模量随着掺入比的增大而增大,阻尼比减小;当动剪应变小于临界值１０－３时,动剪模量减小的速率较小,阻尼比增长曲线缓慢,当动剪应变大于１０－３时,模量值衰减速率增大,而阻尼比增长变快;当固化剂的掺入比大于１０％时,固结应力的增大对固化土动模量的影响稍有减弱。     

电力系统稳定器在喜河水电站的应用研究

针对喜河水电站水轮发电机励磁控制系统中的励磁调节器产生负阻尼转矩可能导致电力系统低频振荡的问题,采用电力系统稳定器（PSS）以抑制低频振荡。建立了喜河水电站3号水轮机组的PSS模型,通过模型参数测试结果与仿真结果的比较,验证了参数的准确性,并进行了现场试验研究。结果表明,该机组PSS能够有效地抑制系统低频振荡,对本机振荡有良好的正阻尼作用。     

新疆头屯河流域饱和砂砾土动力参数试验研究

砂砾土在新疆地区分布广泛, 由于其具有良好的工程特性, 在工程建设中得到广泛的应用。为分析其在复杂 应力状态下的动力特性, 通过对砂砾土进行室内动三轴试验, 主要分析不同振动频率、 固结压力和固结应力比对砂 砾土动力参数的影响规律。试验结果表明, 根据试验的结果 E d - E d 关系曲线可以分为 3 个阶段: 水平阶段、 快速减 小阶段、 平缓阶段; 不同的振动频率对 E d - E d 的关系曲线影响很小, 而在相同的动应变情况下, 随着固结压力和固 结应力比的增加, 动弹性模量逐渐增大; 在相同的动应变条件下, 阻尼比随着振动频率、 固结压力、 固结应力比的增 加反而减少, 对 K - E d 的关系曲线进行了曲线拟合分析, 确定了阻尼比的最大值。     

初始剪应力和相位差对饱和砂土动力特性的影响

自然边坡存在初始剪应力,地震波双向振动存在相位差,两者对边坡砂土的动力特性都有影响。利用GCTS双向动三轴测试系统实现对初始剪应力和相位差的控制,研究了饱和砂土动剪切模量和阻尼比的变化规律。结果表明:在一定范围内,随着初始剪应力和相位差的增大,土体趋向于更稳定的状态,变形幅值减小,最大动剪切模量增大,最大增幅达125%;初始剪应力对阻尼比有放大效应,但相位差对其影响较为复杂;两者的耦合作用对最大动剪切模量的影响是比较显著的,根据试验结果得到了该条件下的最大动剪切模量经验预测公式。     

三种原状土动力特性试验研究

动剪模量和阻尼比是土动力分析中最重要的参数,是土动力计算和场地地震安全性评价中不可或缺的内容,一般通过室内共振柱试验得到。影响原状土动剪模量和阻尼比的因素很多,土体的埋深是不可忽略的因素之一。采用GCTS共振柱仪器分别对不同深度下粉质黏土、强风化粉砂质泥岩、强风化砂岩3种原状土样进行试验,得到了不同埋深对土样动剪模量、阻尼比的影响关系。利用H-D模型对数据进行处理,得到土样的最大动剪切模量和最大阻尼比。并给出了最大剪切模量与埋深计算公式,得到不同埋深下G/G_(max)~γ、λ~G/G_(max)的关系式,间接得到了阻尼比与剪应变的关系,并对不同埋深下的G/G_(max)~γ、λ~G/G_(max)进行归一化处理。结果表明,土体埋深对动剪模量比和阻尼比影响较小。研究成果对实际工程具有一定的参考价值。     

大理岩球砾循环加卸载接触力学特性试验研究

为研究岩石颗粒在循环加卸载条件下的接触力学性质,采用直径60 mm的大理岩球砾开展系列压缩破碎试验、准静态循环加卸载试验和动态循环加卸载试验。试验结果表明:在压缩荷载作用下大理岩球砾的弹性变形阶段较短,弹塑性变形阶段处于主导地位;随准静态循环加卸载次数增加,大理岩球砾的累计塑性变形、接触刚度-位移曲线斜率以及等效恢复系数都逐步增大,但增幅逐渐减小,最后趋近于稳定值;动态循环加卸载试验中球砾的累积塑性变形随循环次数演化曲线可以划分成初始阶段、等速阶段和加速(破坏)阶段,上限荷载越大、荷载幅值越大,大理岩球砾在初始阶段产生的塑性变形越大,累计塑性变形曲线进入等速阶段所需循环次数也越多;动荷载作用下的阻尼比随循环次数增加而逐渐减小,最后渐趋于稳定,上限荷载越大、荷载幅值越大,大理岩球砾循环加卸载初期的阻尼比越大,随循环加卸载次数增加,上限荷载和荷载幅值对阻尼比的影响逐渐减弱。研究成果可为分析堆石料、铁路道砟等岩石颗粒材料受力变形特征提供理论依据。     

有阻尼体系显式积分格式的计算精度研究

结构动力反应计算中的显式积分格式是一种重要的时域逐步积分方法。对于有阻尼单自由度体系,由于时间离散,质点的反应计算值与理论值存在一定差异。本文通过特征向量矩阵对积分格式的传递矩阵进行分解,采用周期延长率和相邻正/负波峰值递减率作为计算精度的衡量指标,建立了有阻尼体系显式积分格式计算精度的一种新方法。应用该方法分析ABAQUS/Explicit积分格式的计算精度,推得单自由度体系质点振动的周期延长率、峰值递减率随频率、阻尼比及计算时间步长变化的解析表达式,并采用工程结构常用的阻尼比取值对计算精度进行定量分析。结果表明,本文提出的方法可行有效,并可推广应用于其它有阻尼体系显式积分格式计算精度的定量分析。