基本概况

隔震减震

结构监测

分析监测

GPS应用

结构纠编

基本概况

兰州理工大学防震减灾研究所是兰州理工大学科学研究、工程实践及学术交流最为活跃的校属研究机构之一。现有教授3名，其中博士生导师2名，副教授5名，讲师5名，博士生、硕士生60余名。本研究所主要致力于结构振动控制、健康监测及高层结构基础研究。

隔震减震

结构减振控制技术通过在结构中安装减震控制装置，阻隔、耗散地震能量或主动抵御地震作用力，从而有效减小主体结构损伤，并保护建筑物内部设施的安全。这项技术在上个世纪末的20多年里得以迅速发展，成为土木工程结构的前沿研究领域。课题组抓住结构减振控制技术研究与发展的重要机遇，从上个世纪90年代初期，就开始从事摩擦滑移隔震研究，并较早地在国内用能量法阐述隔震体系的减震机理。90年代中期，随着叠层橡胶隔震的兴起，结合地方特色开展橡胶支座隔震的关键技术研究，在非比例阻尼动力分析的工程实用方法、橡胶隔震器的低温力学性能试验、地下室柱与隔震器组成的串联系统的动力稳定性、隔震结构的随机响应分析和动力可靠性等方面取得了一批创新成果。本世纪初，又开始进行以磁流变阻尼器、压电摩擦阻尼器为背景的智能隔震技术研究。针对结构振动控制建立了一种概念严密的最优控制模型，分别在线性和滞变结构中实现了模型更为合理的最优控制算法，改进了原来由美国学者提出的两种近似算法。隔震结构阻尼特性研究得到了美国国家自然科学基金项目的部分资助，智能隔震技术研究得到了中国国家自然科学基金项目及中美地震工程国际合作项目资助。在耗能减震结构方面，研究多种阻尼器的减震机理、耗能减震结构的时域响应和随机响应，对粘滞阻尼墙和耗能支撑最优布置及动力可靠性进行探讨，并在实际工程中尝试了采用耗能支撑减小机械设备引发的楼板振动。

结构监测

通过对土木工程结构服役过程中的响应信息进行监测，实时获得结构内部特性。在结构经历某种灾害后，通过测定其关键性能指标，把握结构性能的退化和继续服役的安全程度，是国际土木工程领域的又一研究热点。课题组将小波包分解与人工神经网络技术相结合，利用结构响应的能量谱，对结构损伤位置和程度的进行识别，探讨不同类型的神经网络在结构特性识别方面的应用特点；将结构健康监测技术用于基础纠倾过程中上部结构的动态监测，并对一顶升纠倾的实际工程结构进行静力模拟和动力数值仿真；利用模态辨识技术，对在役桥梁结构进行动力测试和健康诊断；对大体积混凝土结构施工过程的水化温度场进行现场监测，并成功控制了温度裂缝。正在开展的研究中，采用冲击激振手段，采集动态应变和加速度等参量，对钢筋单元、砼单元，以及由此而组合得到的梁、板等结构系统在经历不同应变历史的响应特征进行探索；通过对不同结构系统的动力有限元响应分析及损伤模拟，探讨采样点的最佳布置方式。

分析监测

高层建筑的基础造价占建筑物造价的很大比例。课题组早在上个上个世纪80年代，就开始对基础、结构和地基土的共同工作效应进行研究。随着各种不同造型高层建筑的不断涌现，不规则平面的高层建筑基础也成为结构工程领域的新课题。针对本地区的工程地质特色，对湿陷性黄土地基上不规则平面的箱形及筏形基础与土体、上部结构的共同工作进行分析和现场实测，还利用ANSYS, ADINA等大型工具软件对厚板筏式基础的局部力学特性做了研究。利用非线性有限元模拟厚板筏式基础的冲切破坏机理，开展室内模型试验，探讨厚板筏式基础的冲切破坏模式，并利用智能材料对其冲切损伤过程进行监测。

GPS应用

课题组利用全球定位系统（Global Positioning System, GPS）连续跟踪变形体的空间坐标的优势，将其应用于挡土墙等结构的长期变形监测。同时，利用地理信息系统（Geographic Information System, GIS）作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具，在城镇及小区的减灾规划中模拟灾害蔓延和控制。课题组近年来在自主发展GPS和GIS技术的同时，积极开展与日本空间信息技术研究机构的合作，在土木工程领域取得了有效的进展。在工程测量、优化设计、结构监测、施工跟踪等方面可以提供所需要大量的地形数据资料和数据处理功能，课题组正在开展相关的合作研究工作以及实际工程的应用工作。

结构纠编

西北地区由于湿陷性黄土的特殊性，如果地基处理不当，经常发生建筑物或构筑物偏移倾斜的现象。课题组在纠倾过程的控制技术、施工技术和检测技术等方面开展了研究工作，并取得了大量应用于实际工程的经验。如将迫降纠倾技术应用于西固某6层砖混结构住宅楼的纠倾与加固，将截断顶升纠倾技术应用于临潭县某办公楼整体截断顶升纠倾与加固，此外课题组在引大入秦东二干渠邓家嘴渡槽的这一水利工程中的纠编也获得了成功。