钢结构动力失稳实用分析和监测控制研究结题摘要

进行钢结构在重力荷载和地震共同作用下的动力失稳实用分析，考虑非均布重力荷载缺陷对结构动力稳定性的不利影响。推广基于结构总能量的动力稳定性实用判别准则：建立结构静力失稳与动力失稳之间的能量关系，在地震激励下当结构振动的总能量超过临界能量时，判别为动力失稳。提出预测动力失稳的实用计算方法，可高效地估算地震作用下钢结构动力失稳的临界加速度。 开展钢结构动力稳定监测和控制研究，探索及时监控结构稳定临界状态、主动改善结构动力稳定性的新理论、新方法和新技术。通过动力稳定监测，实现结构动力失稳的早期识别和预警，预防结构发生突然失稳破坏；通过动力稳定控制，有效地提高结构动力稳定承载力和延性，降低缺陷敏感性，避免失稳突发性。促进新理论、新技术的应用，提高钢结构在灾难性动力荷载下的可靠性。 设计制作了十个稳定监控部件试件，完成了稳定监控部件试件的滞回性能试验。试验结果分析表明，两端刚接的轴压套管构件具有较好的滞回性能；当试件两端铰接时，内核与套管之间的刚性连接有利于试件获得更好的滞回性能。薄膜压力传感器能够有效地捕捉到内核与套管之间的接触。 设计试制了四个新型限制力装置试件，依次完成了先拉后压大位移往复试验、先压后拉大位移往复试验、先压后拉滞回试验和先拉后压滞回试验。试验结果分析表明，新型限制力装置能够提供双向轴力承载力和刚度，限制力由限制力装置最大允许轴向变形确定；有二次拉断失效的特征，其特殊构造具有抗连续倒塌的功效；等效粘滞阻尼系数随着变形增大而增大，骨架曲线为双线性。新型限制力装置可应用于空间网格结构以满足限制力和耗能减震功能要求，也可作为一种新型屈曲约束支撑和耗能减震装置。 2100433B

进行钢结构在重力荷载和地震共同作用下的动力失稳实用分析，强调薄壁截面翘曲效应，重视非均布重力荷载对结构动力稳定性的不利影响。推广基于结构总能量的动力稳定性实用判别准则：建立结构静力失稳与动力失稳之间的能量关系，在地震激励下当结构振动的总能量超过临界能量时，判别为动力失稳。提出预测动力失稳的实用计算方法，可高效地估算地震作用下钢结构动力失稳的临界加速度。总结结构动力失稳破坏的形式和特征，提出改善、提高结构动力稳定性的措施和防止发生动力失稳破坏的对策。进一步开展钢结构动力稳定监测和控制研究，探索及时监控结构稳定临界状态、主动改善结构动力稳定性的新理论、新方法和新技术。通过动力稳定监测，实现结构动力失稳的早期识别和预警，预防结构发生突然失稳破坏；通过动力稳定控制，有效地提高结构动力稳定承载力和延性，降低缺陷敏感性，避免失稳突发性。促进新理论、新技术的应用，提高钢结构在灾难性动力荷载下的可靠性。

缺陷敏感结构的稳定承载力离散性大，发生失稳破坏呈灾变性，影响其可靠性与经济性，是迫切需要解决的问题。本项目针对这类结构开展失稳监测和稳定控制研究，探索及时监控结构稳定临界状态、主动改善结构稳定性能的新理论、新方法和新技术。深入研究结构失稳机理，揭示失稳先兆规律。研制结构失稳传感和控制装置，包括双钢管失稳监控部件，它是内外层有间隙的抑制屈曲支撑耗能减震功能的推广，可实现失稳监测和控制集成化。使可能发生的失稳局限在专门设置的部件中，并且能够传感失稳先兆并发出警报，同时提供足够约束延缓失稳的发展，防止结构发生突然失稳破坏，体现失稳控制设计概念。进行结构稳定控制，控制失稳模态、延缓失稳发展、降低缺陷敏感性。开辟土木工程结构稳定性研究的新方向，促进结构稳定理论、分叉理论、智能结构理论和技术等多学科相互交叉融合。研究工作有前瞻性，有广阔应用前景，对大跨钢网壳等结构稳定设计、监控有应用参考意义。 2100433B

《智能电网广域监测分析与控制技术研究》在内容定位上，突出技术先进性、前瞻性和实用性，全书共八章，主要内容包括：广域监测发展现状研究，电力系统分析控制原理，广域监测系统关键技术与数据处理，广域智能控制能保护技术，电力系统广域动态稳定控制，基于WAMS的电力系统检测技术以及基于WAMS电力系统的电压稳定性控制，最后列举几个电力系统实例。《智能电网广域监测分析与控制技术研究》知识体系结构严谨，极具参考借鉴性，便于读者在掌握理论知识的同时更好的将其应用于实践之中，希望能为我国电力系统的广域监测与控制贡献一分力量。