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土木工程系迎百年校庆系列报告:2019年工程结构抗震与健康监测
[ 作者: 来源:土木工程系 浏览:49 录入时间:2019年08月09日 ]

报告时间:2019813日 上午800-1200;下午1400-1600

报告地点:主楼2号会议室

报告(1)题目:我国地震灾害特点及减灾策略

报告(1)摘要:

从大陆漂移、板块构造到弹性回跳,首先梳理了地震成因的认识过程,展示了我国地震多发且分散的特征。基于震害分析、实验验证和理论分析,阐明我国地震灾害严重的根本原因在于房屋结构存在散脆偏单等方面的缺陷,指出既有结构分析方法严重偏离实际结构地震响应。结构抗震依靠概念设计,实现整而不散,延而不脆,匀而不偏,冗而不单,可以实现更高的目标。


报告人(1)简介:

郭 迅,现任防灾科技学院教授、土木工程学院院长,兼国家减灾委专家委员会专家、中国地震局科技委委员、联合国灾害评估专家委员会委员,国务院政府特贴获得者。

1987年毕业于西南交通大学,分别于1993年、1996年在中国地震局工程力学研究所获硕士和博士学位。1998~2000年在香港理工大学从事地震工程合作研究,2005~2006年在美国伊利诺大学土木与环境工程系Newmark实验室做访问学者。

多年来一直从事建筑结构抗震实验、抗震设计、结构隔震与消能减震设计以及结构损伤诊断研究工作。发表学术论文80余篇,专著一部,获专利20余项。

主要成果体现在对我国常见的多层混凝土框架结构、底商多层砌体结构的地震倒塌机理,提出凝震聚力、个个击破新见解;提出了用于城乡建筑韧性评定的散脆偏单评定法;完成了包括我国第一个地震安全示范社区大连尚品天城、唐山万科金域华府、天水碧桂园等多个高层住宅项目的消能减震设计工作。曾获中国地震局防震减灾优秀成果一等奖和辽宁省科技进步二等奖。培养毕业硕士45人,博士18人。

报告(2)题目:Experimental and theoretical verifications for indirect bridge frequency measurements

报告(2)摘要:

The idea of using the response of a test vehicle moving on a bridge to measure the bridge frequency proposed by Yang and co-workers [1] opens up a new approach for bridge health monitoring. In this regard, the test vehicle is similar to a message receiver to collect vibration data of the bridge that it passed. Thus the dynamic information of the bridge can be captured from the vehicle’s response. Such an approach is called “indirect measurement method”. In this study, an experimental setup for indirect beam frequency measurement will be carried out. The test vehicle is design as a single-degree-of-freedom unit with changeable frequencies by adjusting the stiffness of a set of spiral springs so that various scenarios of stiff/soft test vehicle can be considered simultaneously. From the experimental results, the indirect measurement method is an efficient and convenient approach to detect the dynamic information (natural frequencies) of a bridge traveled by an instrumented vehicle. By the feature of adjustable frequency, a test vehicle with harder spring stiffness (or higher frequency) can give more accurate measurement of bridge frequencies than a softer one since the vehicle with soft spring stiffness may become a filter to reject some of bridge frequencies.

[1] Yang, Y. B., Lin, C. W., and Yau, J. D., Extracting bridge frequencies from the dynamic response of a passing vehicle, J. Sound & Vibr., 272(3-5), 2004, 471-493


报告人(2)简介:

JD Yau/姚忠達,台灣淡江大學 建築系/土木系 合聘教授

臺灣大學土木工程博士(1996)

利時魯汶大學訪問學者(2014)

昆士蘭大學訪問學者(20197)

淡江大學建築技術系系主任、副教授、助理教授

台北市結構技師公會學術主委(2015~2018)

台灣風工程學會監事(2012~)

科普:工程人文、工程人物傳記

研究:橋頻間接量測,高鐵振動,橋梁風工程

报告(3)题目:电磁弹式钢索(束)应力监(检)测仪:研发、应用、标准

报告(3)摘要:

钢缆索和预应力筋的受力状态对于结构安全至关重要。然而,传统的应力监测方法都无法或难以实现对其全量索力的精确无损监测。本文基于磁弹效应和智能磁电材料提出电磁弹式钢索(束)力监测系统,实现对铁磁材料构件(斜拉索和预应力筋)的全量索力监测,研发了电磁弹钢索(束)应力监(检)测仪,并应用于椒江二桥、澄浪桥、泉州湾大桥、台州高架桥、绵阳饮马桥等工程。在大量工程应用的基础上,主编中国公路学会标准-电磁弹钢结构应力监(检)测仪产品标准。研究表明:该系统具有与被测构件无机械接触、安装方便、耐久性好、全量索力监测且测量精度高(相对误差2%)等优点。


报告人(3)简介:

段元锋,浙江大学土木工程学系主任、教授、博导,国家优秀青年基金、浙江省杰出青年基金、教育部霍英东基金获得者。浙江大学求是青年学者,中国振动工程学会结构抗振控制与健康监测专业委员会委员及其青年委员会副主任委员、中国公路学会桥梁和结构工程分会理事。2004年于香港理工大学获得博士学位,2008-2015任浙江大学副教授(博导),2014-2015为美国UIUC访问学者,2015.12起任浙江大学教授(博导),2018.10起任浙江大学土木工程学系主任。主持国家自然科学基金6项,发表论文130余篇(含SCI 30篇、EI20篇);出版专著1部;授权中、美、日、韩等国家发明专利7项;全国发明展银奖1项。主要研究领域:桥梁结构健康监测与振动控制;向量式力学与结构动力灾变模拟;部分研究成果应用于浙江椒江二桥、福建泉州湾大桥、宁波澄浪桥等工程项目。

报告(4)题目:混合试验研究进展与思考

报告(4)摘要:

混合试验研究进展与思考:介绍了混合试验的发展历史,包括拟动力试验、子结构混合试验、实时混合试验和振动台混合试验的基本概念和关键技术,常见的解决方案和应用,指出混合试验的关键科学问题在子结构边界的协调和多元动力系统的同步问题,系统总结了混合试验中的数值积分方法、时滞补偿、非线性控制、稳定性等问题的研究现状和存在问题,最后对混合试验在多灾耦合环境中工程系统破坏方面的研究潜力进行展望。

报告人(4)简介:

王涛,清华大学本科、硕士,日本京都大学博士,JSPS特别研究员。发表期刊论文70 余篇,SCI 19 篇,专著 2部,发明7项。国家百千万人才,有突出贡献中青年专家,国务院政府特殊津贴专家,中国地震局领军人才,中国地震局防震减灾优秀人才百人计划,获第十二届黑龙江省青年科技奖、黑龙江省杰出青年科学基金。

报告(5)题目:城市桥梁新体系与抗震性能试验、设计理论及韧性提升


报告人(5)简介:

李宁,男,198112月生。天津大学建筑工程学院教授(博士生导师),抗震抗爆实验室副主任,九三学社社员。主要从事工程结构抗震领域的研究工作,包括:钢混凝土组合/桥梁结构抗震、地震动破坏性效应及工程波动、结构抗震减振新技术和混合试验方法等。入选北洋学者骨干教师和天津市“131人才称号。土木工程与新材料天津市重点实验室、滨海土木工程与安全教育重点实验室(天津大学)、中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学)固定/骨干研究人员。主讲工程抗震原理、高层建筑结构、结构风工程等课程,主持或参与国家级、省部级项目16项,其中主持国家自然科学基金3项、国家重点研发子课题1项,省部级项目2项。2010年起承担学院水下地震模拟振动台的前期研究工作。2014年主要负责申请并获批水下地震模拟振动台台阵系统(4800万)。负责大型地震工程模拟研究设施中的振动台系统和控制系统等部分研究工作。教改项目1项;参编土木工程专业规划精品教材2部;发表学术论文50余篇,其中SCIEI收录40篇;获国家发明专利5项;目前主负责参研的国家自然科学基金重大科研仪器项目水下地震模拟振动台台阵项目以及天津大学拟建的大型地震工程模拟研究设施大科学装置项目、地震模拟振动台方面的预研工作。已开展近断层、长周期、大位移地震动场对桥梁的潜在破坏性效应研究,对介质台阵结构耦联的振动台试验方法进行了探索,后期将依托国家投资建设的大型地震工程模拟研究设施,进一步聚焦解决桥梁安全性、可持续性、可恢复性等方面的关键科学问题和工程问题。

报告(6)题目:基于AMD多参量控制的振动台子结构试验技术研究

报告(6)摘要:

为了简化振动台子结构试验加载和探索新型振动台混合试验技术,提出利用AMD装置作为振动台子结构试验加载设备,以三参量和多参量反馈控制作为闭环控制算法,以容易产生底部破坏的剪切型框架结构为试验研究对象的振动台子结构试验方法,推导了子结构拆分公式,给出了试验控制流程和方法,通过理论推导、数值仿真和振动台试验对比来探讨这种试验方法的可行性、试验效果和试验设计的原则和方法。研究表明,多参量控制算法可以显著提高振动台子结构试验的控制精度,可以应用于振动台子结构试验和其它类似的实时混合试验控制。

报告人(6)简介:

纪金豹,博士,高级实验师,北京工业大学工程结构实验中心副主任。2005年毕业于北京工业大学,获博士学位; 20178月至20187月美国伊利诺伊大学香槟分校进行为期一年的学术访问。主要从地震模拟振动台控制与混合试验相关研究工作。作为主要成员参与国家重大研究计划项目1项,主持国家自然科学基金项目3项;研制了逆变型磁流变阻尼器、悬吊式TMD减振器等多种减振控制装置,提出地震模拟振动台台阵多参量控制算法、基于AMD装置的振动台子结构试验方法并开发了多套结构试验控制软件,完成了复杂结构试验、结构振动控制和工程监测类科研项目30余项。获得国家科学技术进步二等奖1项、中国铁道建筑总公司科学技术进步奖特等奖1项,发表学术论文百余篇,获得国家发明专利授权30余项、软件著作权6项。联合培养毕业博士生3名,硕士生10余名。

报告(7)题目:向量式有限元单元开发和应用

报告(7)摘要:

向量式有限元是一种以点值描述、虚拟逆向运动、途径单元为特征的有限元方法。与传统基于连续介质的有限元相比,向量式有限元具有多类型问题求解的统一的的形式,可以解决结构几何大变形、大变位、材料非线性、断裂、压溃、屈曲、穿透、接触等多种复杂结构响应和行为。基于向量式有限元,开发了系列单元类型,包括纤维单元、平面单元、混合单元、裂缝扩展模型等,通过与试验的比较证明了所开发单元具备良好的计算稳定性、收敛性和精确性,对于土木工程各类灾害行为的模拟和评估具有良好的适应性。


报告人(7)简介:

章红梅,先后任职于同济大学土木工程国家重点实验室副研究员、浙江大学建筑工程学院副研究员。同济大学博士、美国伊利诺伊大型香槟分校访问学者。多年从事复杂结构抗震与防灾研究和教学工作。开发了系列新型高层结构抗震体系,提出了新型结构的抗震性能评估和设计建议。形成基于向量式有限元数值仿真和程序开发理论体系,开发了一维纤维单元、二维平面单元、三维实体单元以及混合单元及相关程序模块,还建立了实时混合试验虚拟试验平台。主持科技部国际合作重点项目、国家自然科学基金项目等多项科研项目。发表学术论文82篇,其中SCI收录12篇,EI 收录13篇;申请发明专利18项。任海峡两岸地震工程青年学者联谊会主席、世界可持续能源技术学会委员等。获第一届结构复杂行为学术研讨会优秀论文奖、同济大学优秀教师及上海市优秀博士论文奖等荣誉。

报告(8)题目:惯容-阻尼减振系统对斜拉索振动控制研究

报告(8)摘要:

针对斜拉索传统外置被动阻尼器减振效果受安装高度制约的瓶颈,以及超长斜拉索多模态减振面临的新挑战,研制了惯容-阻尼减振系统典型样机,系统开展了并联式惯容-阻尼减振系统(PVMD)、串联式惯容-阻尼减振系统(SVMD)以及调谐式惯容-阻尼减振系统(TID)对斜拉索振动控制的理论与试验研究,旨在提升斜拉索振动的被动控制效果。结果表明:研制的电涡流惯容-阻尼减振系统样机力学性能良好,实现了电涡流阻尼和惯容系数的双重增效;PVMDSVMDTID均可显著提升传统黏滞阻尼器(VD)对斜拉索的振动控制效果,PVMDSVMD减振效果提升均归功于负刚度效应放大了减振系统阻尼元件的位移,提高了耗能效率;TID的减振效果提升归功于调谐作用和负刚度效应实现了减振系统阻尼元件位移的双重放大,TID的调谐作用对自身等效负刚度系数和等效阻尼系数的放大作用使TID以较小的惯容系数和阻尼系数实现了相对于PVMDSVMD更好的减振效果;TID对斜拉索单模态的减振效果和多模态的减振效果均优于PVMDSVMDPVMD对斜拉索单模态的减振效果优于SVMD,但多模态的减振效果不如SVMD。研究成果发展了基于阻尼单元-弹簧单元-惯质单元的结构三元被动减振理论与技术体系,为斜拉索减振效果提升提供了方法与技术参考。


报告人(8)简介:

汪志昊,男,华北水利水电大学土木与交通学院副教授、副院长。20117月,于湖南大学土木工程学院获得博士学位;20143月起,任华北水利水电大学副教授。主持国家自然科学青年、面上基金项目各1项,发表期刊论文40余篇(SCI 9篇、EI 20余篇),获得国家发明专利授权9项、省部级科技奖励3项。研究方向为结构振动控制与健康监测、结构检测与加固。

报告(9)题目:外廊式RC框架结构地震倒塌机理与强梁弱柱失效模式讨论

报告(9)摘要:

汶川地震及之后的数次破坏性地震中,大量经抗震设计的RC框架结构仍出现强梁弱柱破坏,塑性铰集中在柱端,与抗震设计预期不符。值得注意的是汶川地震极震区内出现柱铰破坏的RC框架结构,柱铰所处节点区域的梁体上方均设有填充墙。为揭示填充墙对RC框架结构强梁弱柱破坏模式成因的影响,研究工作重点关注填充墙对梁端抗弯承载力的改变,探讨梁-墙组合体对梁、柱受力机制与变形模式影响,刻画考虑填充墙-梁相互作用的RC框架结构地震失效模式。

报告人(9)简介:

周洋,男,19876月生。防灾科技学院土木工程学院讲师,博士,工程结构抗倒塌实验室副主任。主要从事结构抗震领域的研究工作,包括:RC/砌体结构抗震、新型减隔震技术和结构试验方法等。主持国家自然科学基金1项目,省部级课题2项。


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