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桥梁结构地震响应半主动控制研究的开题报告

开题报告

一、选题依据

桥梁作为各种交通工具的重要通道，受到自然灾害的影响，如地震、风灾等，从而对交通安全带来巨大影响。地震是导致桥梁崩塌的重要因素之一，如何抗震成为设计建造桥梁时必须考虑的一方面。传统桥梁设计难以考虑地震的影响，目前已有一些半主动控制技术在桥梁结构防震方面得到了应用。因此，本选题探究半主动控制技术在桥梁结构地震响应中的应用，从而提高桥梁结构的防震能力，是有现实意义和发展前景的。

二、研究意义

1.提高桥梁结构的安全性和耐久性；

2.促进桥梁抗震设计的发展和完善；

3.推动半主动控制技术在桥梁结构中的应用；

4.提高我国的基础设施抗震能力，保障人民群众的生命财产安全。

三、研究内容

本选题将研究桥梁结构地震响应半主动控制技术的应用，包括半主动控制原理、控制器设计、控制策略选择、半主动结构控制实验等。

四、研究方法

本研究将采用理论分析和实验研究相结合的方法。理论分析将包括建立桥梁结构的有限元模型，设计半主动控制系统的控制器和控制策略。实验研究将在实际桥梁结构中对半主动控制技术的应用进行实验，测定半主动控制系统对桥梁结构在地震中的控制效果。

五、预期成果

1.建立半主动控制桥梁结构的有限元模型；

2.设计桥梁结构半主动控制系统的控制器和控制策略；

3.在实际桥梁结构中进行半主动控制实验，测定半主动控制系统对桥梁结构在地震中的控制效果；

4.验证半主动控制技术在桥梁结构中的应用效果。

六、研究难点

1.建立桥梁结构的有限元模型，准确地描述其特性和响应特点；

2.对半主动控制技术的原理进行深入研究，设计合理的控制器和控制策略；

3.在实际桥梁结构中设计合理的实验方案，准确测定半主动控制系统对桥梁结构的控制效果。

七、研究进度安排

1.在第1-2周内，收集和整理研究资料，编写开题报告；

2.在第3-4周内，建立桥梁结构的有限元模型，探究其有限元特性；

3.在第5-6周内，学习和探究半主动控制技术的原理、控制器设计和控制策略等相关内容；

4.在第7-8周内，设计和实现半主动控制系统模块，进行模拟实验；

5.在第9-10周内，对半主动控制系统进行参数调整，并对模拟实验结果进行分析；

6.在第11-12周内，通过野外实验进一步验证并完善半主动控制系统的设计；

7.在第13-14周内，撰写论文并做口头报告。

八、参考文献

1.LuthraP,KumarN.Bridgestructuresunderearthquakeexcitation:areviewofdesignstrategies[C]//InternationalSymposiumonLife-CycleCivilEngineering.Springer,Cham,2016:101-114.

2.KunnathSK,MahajanA,PrasadAM.SeismicbehavioranddesignofbridgestructuresintheUnitedStates[J].Journalofbridgeengineering,2003,8(3):121-137.

3.JangidRS.Seismicresponsecontrolandstabilityoflong-spanbridgessubjectedtowindandearthquakeloadings[C]//Proceedingsofthesixthinternationalconferenceonwindengineering.Springer,Tokyo,2005:1837-1844.

4.王志刚,胡波,谢晓美.桥梁结构半主动控制方法综述[J].工程科学学报,2008,30(2):29-36.

5.刘其昌,杨庆杰,赵海平.首都机场一座桥梁半主动控制防震减振试验研究[J].建筑结构学报,2007,28(1):111-116.