土木工程概论第10章课件.ppt

1、 10.1计算机与仿真技术计算机与仿真技术 10.2现代结构试验技术现代结构试验技术10.3结构抗震控制技术结构抗震控制技术 10.4结构健康检测与安全预警技术结构健康检测与安全预警技术计算机技术应用于土木工程始于20世纪50年代，初期主要用于复杂的工程计算，随着计算机硬件和软件水平的不断提高，应用范围已经逐步扩大到土木工程设计、施工管理、仿真分析等各个方面。应用计算机技术可以节省大量的人力和时间，提高效率与计算精度。213实验求解实验求解建立模型建立模型结果分析结果分析1010.2 2.1.1结结构构试试验验的的分分类类1010.2 2.2 2结结构构试试验验的的分分类类近年来，随着现代测试

2、技术的发展，计算机在试验控制、数据采集及数据处理上的应用都使结构试验有了质的飞跃。今后应着重对结构试验载荷系统进行研究，逐步提高量测精度和测试自动化程度，引用现代物理学上的新成就和其他先进技术来解决应力、位移、裂缝及振动的量测问题，开展结构模型试验理论、方法和结构非破损试验技术的研究，使建筑结构试验技术达到现代化水平，更好地适应和满足建筑结构科学发展的要求。1010.3 3.1 1概概述述图10-1 结构控制示意1010.3 3.2 2被被动动控控制制3.吸振减震技术吸振减震技术1.基础隔震技术基础隔震技术2.耗能减震技术耗能减震技术1010.3 3.3 3主主动动控控制制技技术术结构主动控制

3、理论的研究是以各种控制算法为主线，采用计算分析和模拟方法研究结构主动控制的可行性、结构在不同控制率控制下对不同输入的响应、控制系统的时滞效应和时滞补偿、控制参数对控制效果的影响、结构参数的不确定性及控制机构与结构的相互作用对控制效果的影响等问题。1010.3 3.4 4混混合合控控制制技技术术混合控制是在结构中联合施加主动控制和被动控制，以减少结构在外界荷载作用下的动力响应，提高结构的抗震、抗风能力。这种系统综合了主动控制和被动控制的优点，具有较好的控制效果。目前主要有同时采用主动质量阻尼系统（AMD）和调谐质量阻尼系统（TMD)相结合的混合控制系统、主动控制和基础隔震相结合的混合控制系统、主

4、动控制和耗能装置相结合的混合控制系统。1010.3 3.5 5半半主主动动控控制制技技术术被动控制具有构造简单、造价低廉及效果显著等优点，但仍有一定的局限性。近些年提出了半主动控制系统，这种系统以被动控制为主，只是应用少量能量对被动控制系统的工作状态进行切换，以适应系统对最优状态的跟踪。1010.3 3.6 6抗抗震震控控制制技技术术的的前前景景抗震控制是结构抗震的新对策、新技术，其中主动控制是高新技术。抗震控制技术在实际工程中具有广泛的应用前景，而21世纪的建筑抗震对策是以抗震控制为主体，并被众多学者称为“抗震控制的世纪”。工程结构一般会受到两种损伤，即突然损伤和积累损伤。突然损伤由地震、洪水、飓风等自然或人为灾害等突发事件引起，而积累损伤则一般是结构在经过长时期使用后缓慢累积的损伤，具有缓慢累积的性质。对于损伤识别主要是判断结构中是否有损伤产生，进行损伤定位，识别损伤类型，量化损伤的严重程度，评估结构的剩余寿命。图10-2 健康检测系统各子系统之间的关系与流程1.对工程技术系统进行计算机仿真模拟时的主要步骤有哪些？2.试简述结构试验的分类。3.什么是结构抗震控制？4.试简述结构健康检测和安全预警在土木工程中的意义。5.谈谈你所看到的高新技术在土木工程中的应用案例。