密集振型分布特征空间结构反应谱法修正研究

结合高振型动力效应特点及反应谱法基本原理,给出了具有密集振型分布特征的空间结构地震作用修正计算方法。同时,结合具体工程,验证该计算方法的有效性。为方便使用还给出了计算步骤。对从事大跨度空间结构设计的工程师和结构计算软件的开发人员具有借鉴意义。     

基于一阶振型参与系数等效的减隔震桥梁地震反应简化分析方法

为了提高减隔震桥梁简化体系的精度,提出了基于一阶振型参与系数等效的简化方法,采用双自由度体系来模拟桥墩,保证简化前后桥墩结构的一阶振型质量、一阶振型刚度和一阶振型参与系数一致。为了说明该方法的合理性,分析了不同简化方法得到的减隔震桥梁前两阶动力特性,并采用非线性时程分析方法,对比了不同墩高下该方法与其他简化方法的响应误差。结果表明:相比其他简化方法,本文提出的简化方法前两阶动力特性与原结构更接近,且地震响应误差更小。     

空间结构主振型遴选的拓展阈值法

空间结构的主振型遴选准确与否直接影响着振型叠加法的计算效率。以现有阈值法的基本假定作为切入点,揭示了动力功和静力功均为外力功的本质,指出采用常幅阶跃荷载作为外部激励存在局限性,且现有理论框架的基本假定与实际偏差较大,据此论证了该方法在理论上的不完备性;通过理论推导,将阈值法拓展至与实际地震动输入更具关联性的简谐激励情形,能够同时考虑动力响应和静力响应,避免了不合理的基本假定,并且详细论述了在具有实际意义的共振情况下阈值法的适用性,据此提出了拓展阈值法。算例分析表明,拓展阈值法能够将计算误差控制在10%以内,主振型阶数相比于规范法得到的阶数平均减少了73.8%,相比于现有阈值法得到的阶数平均减少了56.5%,计算稳定且高效。     

空间网格结构振型分解反应谱分析合理振型数研究

以钢管桁架、平板网架、双层球面网壳及双层柱面网壳等常用空间网格结构为研究对象,采用振型分解反应谱法进行地震反应分析,分别按《空间网格结构技术规程》及振型质量参与系数累积达到90%确定参与组合的振型数量,通过对所得网格结构杆件动应力相对误差的比较,确定采用振型分解反应谱法进行空间网格结构地震反应分析时所需参与组合的合理振型数量.     

基于设计反应谱的空间结构弹塑性地震反应分析方法

空间结构非线性等效单自由度体系的荷载-位移曲线后屈服段较短,采用等能量方法将其转化为双折线时易产生较大计算误差,且双折线拐点需迭代确定。针对此问题,采用Ramberg-Osgood模型描述空间结构等效单自由度体系荷载-位移滞回曲线;基于等效线性化方法,采用最大位移对应的割线刚度作为等效线性体系刚度k_e;对滞回曲线积分得到滞回环面积,令滞回耗能与等效线性体系阻尼耗能相等,导出等效黏滞阻尼ζ_e。将线性加速度设计反应谱变换为T(周期)-ζ(阻尼比)-d(位移)格式,与空间结构等效线性体系的T_e(等效周期)-ζ_e-d曲线联立,用图解法直接计算等效线性体系的地震位移反应,并进一步得到空间结构的整体地震反应。采用所提出的方法计算柱面网壳和球面网壳结构的非线性地震反应。结果表明：该方法简洁高效,无需迭代,易于编程实现,对空间结构地震位移反应求解精度较高。     

基于振型分解反应谱的大跨桥梁地震力计算研究

本文根据振型分解反应谱法的基本原理,利用桥梁有限元计算软件Midas civil建立了某大跨度预应力混凝土连续梁桥全桥动力模型,选取抗震荷载,通过对在自身恒载和活载两种不同的荷载作用下的地震力的进行计算分析,为该桥墩身、基础部分抗震设计提供了可靠依据。     

从能量分布的角度浅议空间结构的振型分析

从能量分布的角度入手，通过对各个方向的振动能量分布的量化计算，得到各个方向的振动方向因子，为判断结构振型的优劣好坏提供了理论依据。     

空间结构振动控制简介

文中按照结构振动控制的三种方式,结合空间结构的具体特点,简要介绍了各种控制结构的工作原理,适用范围及控制效果。     

基于虚拟激励法的大跨空间结构风振系数研究

通过运用虚拟激励法和对一大跨度平面空间网架的建模分析,研究了屋盖荷载风振系数和位移风振系数,分析比较了结构表面两种风振系数的分布特性和变化规律,研究结果可以作为大跨度网架屋盖风荷载设计的一种参考。     

烟囟在地震作用下振型组合系数的研究

本文按数理统计方法分析我们最近计算的七个烟囱分别在四个强地震作用下的振型组合问题。对实验所得的几千个数据,先找出与振型组合系数密切相关的各种统计量,并确定其相关程度,然后在相关性很强的范围内求出其迴归方程,最后经过简化提出便于应用的组合系数。     

隔震结构振型分解反应谱计算方法研究

隔震结构采用分离式计算方法进行结构设计,由于使用统一的减震系数,部分楼层剪力调整偏大。采用振型分解反应谱法,将隔震层和上部结构作为整体结构进行分析可有效解决这一问题。然而隔震层的阻尼与上部结构显著不同,隔震结构是一个不同阻尼的组合体。采用振型分解反应谱法进行结构整体分析时,计算隔震结构的振型阻尼比,是计算地震作用的关键。采用能量法,推导出隔震结构振型阻尼比的计算公式,并对其进行简化。结合GB 50011-2010《建筑结构抗震规范》反应谱,给出了适用于隔震结构整体模型的振型分解反应谱地震作用计算方法。对一栋16层隔震框架结构地震作用分析表明,按振型分解反应谱法计算得到的结构基底剪力与时程分析的结果基本相符。     

高层连体结构振型及其参与系数的分析

以双塔连体结构为例，运用振型分解法，采用串并联刚片层模型，对多塔连体结构在水平地震作用下的动力方程进行了分析，对振型和振型参与系数的数学概念和物理力学概念进行了深入讨论，并考虑了结构的对称性，地震行波效应对振型参与系数的影响，同时文中对连体内力和振型的选取作了简要分析。     

反应谱CQC法合理振型数确定的研究

结构抗震设计中,广泛应用反应谱CQC法计算结构的地震作用及其效应,参与组合的振型数是影响反应谱CQC法计算结果准确度的重要因素之一。本文对确定反应谱CQC法的合理组合振型数的方法进行了研究,应用反应谱CQC法的算例分析表明,质量参与系数法和振型位移控制法存在不足。本文根据对应规范反应谱的当量功率谱密度对质量参与系数法做出修正和完善,提出临界频率控制的方法,计算结果表明,此方法合理有效。     

基于DDMF/ADMF评价振型参与系数对TMD性能的影响

根据振型降阶技术 ,导出了设置调谐质量阻尼器 (TMD)MDOF结构的位移和加速度动力放大系数 (DDMF/ADMF)。于是TMD的最优化准则可定义为最大位移和加速度动力放大系数最小值的最小化。利用定义的优化准则 ,研究不同振型参与系数值对TMD的最优参数与有效性的影响。     

基于状态微分控制算法的空间结构主动振动控制分析

对于主动振动控制器的设计,传统的控制算法以速度和位移作为系统的输入量,但速度和位移难以观测,给实际应用带来了较大的误差.本文在振动状态空间方程的基础上,对其进行矩阵运算,形成以加速度为系统输入的状态微分反馈控制方程.构造具有约束条件的目标函数,根据Lagrange乘子法和泛函极值运算确定了状态反馈矩阵和状态反馈估计值,从而构造了闭环的状态微分控制算法.根据此算法对一直径为1m的环形空间结构进行了振动控制仿真,利用时域内的模态参数识别方法,对控制效果进行了评价,并以三层剪切型框架结构为对象,对状态微分控制算法和传统的LQR算法进行了控制效果的对比分析.结果表明,利用状态微分控制算法在空间结构上的振动控制是可行的,且减振效果明显,同时优于传统的LQR控制算法.     

振型分解法中的三维反应谱分析

介绍了结构抗震的三维反应谱分析法,并通过具体算例与国外的“百分法组合法则”相比较,得出三维反应谱法的准确性和弊端,最后分析讨论了中国规范对三维反应谱法的改进效果。     

基于强度折减系数的非弹性反应谱研究

本文利用历次破坏性地震中所获得的1088条强震记录,根据我国的场地类别和设计特征周期进行分类,采用BISPEC程序对单自由度弹塑性系统的非线性地震响应进行计算,基于NassarKrawinkler所提出的强度折减系数模型,对计算结果进行统计回归分析,获得了与我国设计规范相容的强度折减系数模型。     

钢筋砼电视塔地震反应的高振型影响

钢筋砼电视塔为自立式高柔伸臂结构,在地震反应中,高振型的影响不容忽视.为从量上把握高振型的影响程度,本文采用基于振型叠加法的结构地震响应历程分析方法,分析了各阶振型尤其是高振型在响应时程内对结构总反应的贡献.结果表明:十阶以内的振型对结构地震反应的影响不容忽视,十阶以后的高振型则影响甚微.     

弹性体系地震反应的振型遇合问题

本文利用现有的国内外计算和实测结果,比较了弹性体系地震反应振型遇合的各种现有方法,最后建议采用以各振型最大反应平方和的平方根作为最大总反应。 文中从地震力的统计理论的观点探讨了此法的理论根据;又从现有的计算和实测结果证明此法比其他方法具有更好的精确度。     

轻钢增层结构地震反应高振型影响研究

带有轻钢增层的结构,质量与刚度在房屋的增层处出现明显减弱,在地震反应中高阶振型的影响较为显著,为此,采用振型分解法分析了在高阶振型组合影响下,轻钢增层结构的地震反应,对采用底部剪力法进行抗震设计时,动力放大系数的合理取值进行了计算与分析。