题 目:新一代结构工程实验室的建设
报告人：Tony T.Y. Yang, Ph.D., P.Eng.
同济大学：教授＆国际地震工程联合研究实验室执行主任
加拿大英属哥伦比亚大学：教授＆土木工程系智能结构实验室主任
时 间：2019年12月13日（周五）14:30
地 点：桥隧研发基地一楼报告厅
摘要：目前，地震工程的知识在很大程度上是通过试验获得。模拟地震荷载作用于结构的最直接方法是通过振动台试验，传统的振动台采用比例—积分—微分（PID）或回路成形等线性控制器来控制所施加的地震作用。然而，线性控制器难以在有效载荷作用下实现对不同参考信号的精确性和鲁棒性的跟踪，这些问题的产生主要是由于液压作动器动力学的非线性和结构性能的非线性。此外，使用线性控制器跟踪高频参考信号时会导致执行器的不稳定和饱和。本人提出了一种基于分层控制的高性能振动台的设计方法，其中高阶控制器采用滑模变控制技术，对模型非线性和试验的不确定性进行鲁棒补偿。另外本人将该控制器的性能与目前最先进的基于回路成形位移的控制器进行了对比，实验结果表明，基于滑模变结构的分层振动台控制系统具有更好的位移、速度和加速度跟踪性能，对建模不确定性和非线性具有较强的鲁棒性。除了振动台试验外，混合模拟(HS)正成为振动台试验的一种较好的替代试验方法。混合模拟对于开发新的结构部件和体系尤其有用，因为只需要对一小部分结构进行实验。传统的HS是基于位移控制的，并且已经成功完成了许多的试验，然而，这种方法不适用于刚度较大的试件。本人提出了一种基于位移和力的分级混合控制框架并给出了高阶控制器的详细设计方法，在该框架中，高级控制器根据有限元公式生成力或位移命令，并使用低级控制器控制力或位移。
简介：Prof. Yang担任加拿大英属哥伦比亚大学智能结构实验室主任以及国际地震工程联合研究实验室（ILEE）执行主任。ILEE是目前最大的地震工程网络。Prof. Yang于2001年获得纽约布法罗大学的学士学位和硕士学位，2006年获得加州大学伯克利分校的博士学位。他的研究重点是通过先进的分析模拟方法和实验测试手段来提高结构的性能。他在美国开发了新一代基于性能的设计指导方针(被ATC-58研究小组应用技术委员会采用)；开发了先进的试验测试技术，如混合仿真和振动台的非线性控制，以评估极端荷载条件下的结构响应；为北美和南美国家开发了基于风险的模拟模型，为东南亚国家开发了全球地震模型(GEM)。Prof. Yang的研究成果已广泛应用于国内和国际的研究和规范编写。他被邀请到世界上100多个领先的研究机构来展示他的研究成果。Prof. Yang是加拿大地震设计常设委员会19名投票委员之一，该委员会负责制定《加拿大2020年国家建筑规范》(NBCC)中的地震设计条款。Prof. Yang亦是美国钢结构协会TC9委员会的通讯委员，TC9委员会负责撰写美国钢结构的抗震设计条文。Prof. Yang是“高层建筑计划”的倡议成员，该计划为美国西海岸的高层建筑制定了抗震设计准则。Prof. Yang的工作得到了同事们广泛的认可，他获得了2014年CISC H.A.克伦茨奖和2011年中国光华基金会“光华教授”的称号。
