结构抗震防震新概念－诱导屈曲理论和实验研究

本项研究通过理论计算和实验证明：“用人为方法对箱状薄板诱导屈曲以吸收和耗散能量来保护主结构在强震下不发生整体崩塌”的防震新概念是可行的。传统的防止屈曲的思想可反过来运用，诱导屈曲在结构的非重要部位发生，以达到抗震减灾的效果。在地震波重直方向加速度达0.3g以上时，屈曲即可在预定部位产生，而耗能可用M积分来计算和描述，可能主结构动能的一半以上。本项研究不用阻尼元件，采用把大害转变为小害的方法思路达到保护强震下人命的安全。理论上本项目发现M积分在屈曲中扮演着重要角色。在实际设计中通过进一步的实际中小型结构实验，可望作为未年土木工程设计的参考。在项目共完成论文五篇国外专著一本。其中三篇已发表。 2100433B

可变形电子技术是当前国际电子产业的前沿技术，研究可变形电子结构的动力屈曲和后屈曲问题，是具有显著创新性的前沿课题，具有重要的学术价值和现实意义。本项目研究可变形电子结构在不同应变速率下的非线性动力屈曲和后屈曲问题，研究其临界荷载、初发屈曲模态、初始屈曲时间，关注其屈曲变形的动态扩展规律及其最终屈曲模态，考虑初始缺陷的重要影响，并研究复杂应力情况下可变形电子结构的动力屈曲问题。本项目将得到可变形电子结构的动力屈曲和后屈曲的特征参量与结构材料性质、几何参数和载荷特性的关系，为可变形电子产品的设计与开发提供重要的理论依据。

提出一种以场和路的结合为基本特征的电磁场工程化方法，对光纤光栅和变周期介质结构的传输和辐射特性作系统和深入的研究；为光纤系统和毫米波集成电路中有关周期结构和精确设计提供必要的指导原则和理论基础。与香港合作伙伴共同研制根据脉冲压缩体制，利用各类光纤光栅构成的新型光弧子高功率脉冲激光源样品，供宽频带高速率通信系统实验使用。

随着科学技术的飞速发展，轻质和柔性构件在结构中大量应用，同时对结构的定位精度、运行速度和稳定性要求也不断提高。本项目采用理论分析、数值计算和实验验证相结合的研究方法，以机械柔性梁类结构为研究对象，探索其复杂非线性振动过程中的跳跃、分叉以及混沌等动力学特性。主要内容包括：理论分析、数值计算和实验。建立L型梁结构和T型梁结构的非线性动力学方程，从理论上分析L型梁结构和T型梁结构的全局分叉和多脉冲混沌动力学特性；利用数值模拟方法研究L型梁结构和T型梁结构的复杂非线性动力学性质；建立机械柔性梁结构的振动实验平台，利用实验方法研究L型梁结构和T型梁结构的非线性振动特性，实验发现和验证理论研究中出现的跳跃、分叉和混沌等复杂非线性现象。本项目的研究成果不仅能够推动非线性动力学理论研究和实验研究的发展，同时能够促进非线性动力学理论在实际工程中的应用。 2100433B