检索结果-内蒙古大学图书馆

广西大学学报（自然科学版） 2016年第4期41卷 939-944页

作者：胡启平王丽娟河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 河北旅游职业学院河北承德067000

为了求得基础隔震框架结构抗震性能的高精度数值解,基于层剪切模型建立了结构的动力方程。引入对偶变量,导出动力时程分析的哈密顿正则方程,应用初值问题的精细积分法求得数值解;最后应用MATLAB语言编制程序对一应用橡胶垫基础的6层框... 详细信息

为了求得基础隔震框架结构抗震性能的高精度数值解,基于层剪切模型建立了结构的动力方程。引入对偶变量,导出动力时程分析的哈密顿正则方程,应用初值问题的精细积分法求得数值解;最后应用MATLAB语言编制程序对一应用橡胶垫基础的6层框架结构进行多遇地震作用下的动力时程分析。计算结果表明,在相同的地震波作用下,相对于传统抗震结构,基础隔震结构的层间位移减少了60%,速度和加速度减少了30%,顶层最大位移减少了15%。由此可见,基础隔震结构具有优良的抗震性能。该方法是求解基础隔震框架结构动力时程分析的新方法,计算数据精度高、可靠性好。

关键词：哈密顿正则方程精细积分法基础隔震 MATLAB语言动力时程分析

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动力时程分析法在水电站大型地下厂房洞室群地震响应分析中的应用研究

动力时程分析法在水电站大型地下厂房洞室群地震响应分析中的应用...

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第七届全国水工抗震防灾学术交流会

作者：杨继华冷先伦崔臻黄河勘测规划设计研究院有限公司河南省郑州市450003 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北省武汉市430071

针对水电站大型地下厂房洞室群地震响应问题，采用有限差分原理与动力时程分析相结合的方法，以我国西南地区金沙江流域某水电站大型地下厂房洞室群为研究背景，在地质勘察、试验研究、工程设计资料的基础上，根据地形地质资料和地下厂... 详细信息

针对水电站大型地下厂房洞室群地震响应问题，采用有限差分原理与动力时程分析相结合的方法，以我国西南地区金沙江流域某水电站大型地下厂房洞室群为研究背景，在地质勘察、试验研究、工程设计资料的基础上，根据地形地质资料和地下厂房洞室群布置型式、洞室尺寸，建立了满足动力分析的数值模型，以有限差分程序FLAC3D 为分析平台，采用弹塑性本构模型，选择了多条天然地震波及人工地震波，开展地下厂房洞室群动力时程地震响应分析，研究了该水电站地下厂房洞室群在有无支护条件、有无层间错动带、不同地震强度、不同地震频谱条件下围岩的加速度响应规律、变形特征、应力演化规律、塑性区发展趋势等，揭示了大型地下洞室群地震响应机制。研究结果表明：相对于目前常用的拟静力法和波动分析法，动力时程分析法更能反映地震荷载作用下地下洞室地震响应规律。研究方法可为大型地下厂房洞室群的抗震设计提供参考。

关键词：水电站大型地下厂房洞室群地震响应动力时程分析有限差分法

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多层冷弯薄壁型钢住宅体系动力时程分析

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建筑科学与工程学报 2018年第5期35卷 142-151页

作者：管宇周绪红石宇姚欣梅长安大学建筑工程学院陕西西安710061 重庆大学土木工程学院重庆400045

在采用有限元方法验证三层冷弯薄壁型钢房屋振动台试验结果的基础上,建立了多层冷弯薄壁型钢结构住宅空间整体模型,分析了模型前3阶自振频率、振型以及双向地震作用下的加速度、位移响应和水平地震剪力,考察了多层房屋的抗震性能。结果... 详细信息

在采用有限元方法验证三层冷弯薄壁型钢房屋振动台试验结果的基础上,建立了多层冷弯薄壁型钢结构住宅空间整体模型,分析了模型前3阶自振频率、振型以及双向地震作用下的加速度、位移响应和水平地震剪力,考察了多层房屋的抗震性能。结果表明:《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》推荐的基频计算方法适用于多层冷弯薄壁型钢结构体系;随着输入地震波峰值加速度的增加,模型各层加速度幅值、相对位移和最大剪重比均增大,而各层峰值加速度放大系数有降低的趋势;随着结构高度的增加,模型各层峰值加速度放大系数、相对位移和最大剪重比均增大;多层冷弯薄壁型钢结构体系在多遇地震和罕遇地震作用下结构X向和Y向的水平地震剪力和最大层间位移角满足《建筑抗震设计规范》的要求,具备较好的抗震性能。

关键词：冷弯薄壁型钢多层住宅抗震性能动力时程分析数值模拟

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筒中筒结构动力时程分析的精细积分法

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湘潭大学自然科学学报 2011年第2期33卷 38-41,55页

作者：胡启平王颖河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 安徽新华学院土木与环境工程学院安徽合肥230088

采用筒中筒结构的并联铁摩辛柯梁模型,先从结构总势能出发,求得筒中筒结构协同分析的哈密顿对偶体系,然后由两端边值问题精细积分法中的区段混合能矩阵推导出结构的层单元刚度矩阵,利用有限元刚度集成法形成总刚矩阵,最后采用初值问题... 详细信息

采用筒中筒结构的并联铁摩辛柯梁模型,先从结构总势能出发,求得筒中筒结构协同分析的哈密顿对偶体系,然后由两端边值问题精细积分法中的区段混合能矩阵推导出结构的层单元刚度矩阵,利用有限元刚度集成法形成总刚矩阵,最后采用初值问题的精细积分法对筒中筒结构进行动力时程分析,并编制相应的Matlab程序.通过算例验证了方法的可靠性与可行性,该方法也适用于框架、剪力墙、框剪等高层建筑结构的动力时程分析.

关键词：筒中筒结构动力时程分析精细积分法哈密顿对偶体系

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三维复杂高层建筑抗震性能动力时程分析

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广西大学学报（自然科学版） 2009年第3期34卷 305-309页

作者：崔春义孙占琦赵颖华吴红军赵群昌大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 深圳市市政工程设计研究院博士后创新实践基地广东深圳518029

为了避免抗震设计规范中定性条文的不确定性限制而合理评价复杂型式高层结构整体抗震性能,通过建立大规模三维有限元数值模型和采用Newmark逐步积分方法求解考虑几何非线性大变形的动力平衡方程,并将时程分析法与振型分解反应谱法进行... 详细信息

为了避免抗震设计规范中定性条文的不确定性限制而合理评价复杂型式高层结构整体抗震性能,通过建立大规模三维有限元数值模型和采用Newmark逐步积分方法求解考虑几何非线性大变形的动力平衡方程,并将时程分析法与振型分解反应谱法进行对比分析。计算分析表明:三组地震波输入计算所得的结构各自底部剪力、平均底部剪力与基底剪重比均满足规范限值要求;从变形和内力结果上看,结构两水平方向侧向刚度差异较明显;时程内两水平向层间位移角平均最大幅值亦满足规范限值要求,但结构型式空间布局变化较大,结构沿高度存在多处刚度转换层,层间位移角发生多处突变;另外,结构局部区域竖向构件侧向转角超出规范线性层间位移角限值,结构局部可能会存在应力集中现象,在工程设计中应予以考虑。

关键词：高层建筑动力时程分析地震波有限元

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TMD框架动力时程分析的精细积分法

TMD框架动力时程分析的精细积分法

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作者：李沙沙河北工程大学

学位级别：硕士

在地震过程中由于地面强烈晃动而导致上部减震结构或构件发生不可恢复的塑性变形,建筑结构因不能支持本身的重量而遭到破坏或倒塌称为地震破坏,传统结构的抗震设计中存在较多的不足之处,中外学者为了克服传统抗震结构的缺陷将结构振动... 详细信息

在地震过程中由于地面强烈晃动而导致上部减震结构或构件发生不可恢复的塑性变形,建筑结构因不能支持本身的重量而遭到破坏或倒塌称为地震破坏,传统结构的抗震设计中存在较多的不足之处,中外学者为了克服传统抗震结构的缺陷将结构振动控制理论引入现代结构工程计算中,使结构对策进入到结构振动控制阶段,即由传统的结构抗震设计进入到结构减震设计阶段,也称为结构控制。其中应用最早的被动控制装置是调谐质量阻尼器(TMD)。原因是调谐质量阻尼器不需要外部来提供能源而是通过本身质量来减小结构在地震中的动力响应,故称为“被动调谐减震控制”。本文对地震作用下考虑顶部设置TMD的框架结构进行动力时程分析,具体的研究内容分为以下几个方面:(1)简述了TMD减震系统的减震原理,基于振动控制理论,建立结构-TMD系统的多质点简化计算模型,对设置TMD的框架结构在地震作用的减震控制进行了理论分析。(2)根据广义力与位移之间的关系,写出主结构层单元刚度矩阵的表达式,并采用有限元中的位移法原理将层刚度矩阵集成主结构的刚度矩阵。质量矩阵采用集中质量法求得,阻尼矩阵采用的是瑞雷阻尼,分别建立了主结构和TMD减震系统的运动微分方程,(3)导出了结构-TMD减震框架的整体动力方程,引入对偶变量,将加速度分量从动力学方程中消去,动力学方程由二阶常微分方程组变为一阶常微分方程组,将问题的求解从拉格朗日体系过渡到哈密顿对偶体系,建立框架结构的哈密顿对偶体系,导出其正则方程。采用初值问题的精细积分法求解顶部设置TMD阻尼器前后框架结构的地震响应。(4)对框架结构进行TMD减振控制优化设计,寻求最优调谐质量、刚度及阻尼配置,以达到最优控制效果。

关键词：调谐质量阻尼器(TMD) 动力时程分析哈密顿对偶体系精细积分法

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钢隔震墩框架振动台试验研究及动力时程分析

钢隔震墩框架振动台试验研究及动力时程分析

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作者：罗惟贤湖南大学

学位级别：硕士

20世纪60年代兴起的基础隔震技术将结构抗震设计由传统的“硬抗”转变为“软抗”。经过国内外学者的大量试验研究及工程实践,特别是基础隔震建筑在实际强震中的优越表现,基础隔震被证明是一种比传统抗震更为高效,安全的技术。基础隔震... 详细信息

20世纪60年代兴起的基础隔震技术将结构抗震设计由传统的“硬抗”转变为“软抗”。经过国内外学者的大量试验研究及工程实践,特别是基础隔震建筑在实际强震中的优越表现,基础隔震被证明是一种比传统抗震更为高效,安全的技术。基础隔震技术的研究也成为了结构抗震领域的研究热点,但常用基础隔震技术价格较为高昂。我国幅员辽阔,处于地震区的地区接近占国土面积的80%,我国的地震具有分布范围广,震源深度浅,活动频度高,破坏强度大的特点。同时我国又是一个发展水平不均衡的国家,广大村镇地区经济较为落后,人们抗震意识不足,房屋设计与建造没有考虑足够的抗震措施,导致地震发生时产生巨大的人员及财产损失。本课题组针对此现状,提出了一种隔震效果良好,造价低廉,施工简便,适用于低层砌体房屋的钢筋-沥青隔震技术,该技术十分适合在我国村镇地区进行推广应用。本文以钢筋-沥青砼隔震墩为基础提出了一种适用于框架结构的新型钢隔震墩,进一步完善钢筋-沥青隔震技术适用的结构体系。提出了钢隔震墩的计算模型与基本假定,把钢隔震墩简化成上端只能水平滑动,下端固定的压弯梁来分析,详细阐述了钢隔震墩的设计理论与计算方法。为验证钢隔震墩运用于多层框架结构的适用性及隔震效果,设计了钢隔震墩框架进行地震模拟振动台试验,结果表明:钢筋隔震墩具有足够的弹性恢复力,在6度及7度基本烈度地震作用下隔震层复位良好,上部框架未出现明显变形与破坏特征,隔震层的加速度衰减系数约0.25-0.50,上部框架最大加速度衰减系数在0.7以内;地震发生时体系的隔震层具有最大的变形,隔震层变形达到上部框架变形5倍以上,隔震层高效地阻隔地震产生的能量向上部框架传递,且在7度基本烈度地震作用下,隔震层与上部框架都能保持在弹性阶段;体系最大的层间剪力发生在隔震层,上部结构层间剪力保持在较小水平。综合试验结果表明钢隔震墩适用于框架结构,钢隔震墩组成的隔震层具有良好隔震效果。将钢隔震墩框架模型简化成了具有三个质点的层间剪切模型,考虑隔震竖向钢筋的非线性,选用威尔森-?法作为逐步积分的数值计算方法,运用MATLAB编制多自由度体系的动力时程分析程序。对比时程分析的结果与试验实测结果,并分析了多工况下非隔震框架与隔震框架的地震响应。结果表明:时程分析的结果与试验实测结果吻合较好,数值计算方法模拟实际结构地震反应具有可行性;隔震框架在地震作用下的加速度响应相对于非隔震框架大幅度减小,隔震层的设置对于减小上部框架的地震加速度响应具有显著效果。

关键词：基础隔震技术钢隔震墩振动台试验 MATLAB 非线性动力时程分析

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带塔座钢结构电视塔的动力时程分析

带塔座钢结构电视塔的动力时程分析

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作者：宋晓光同济大学

学位级别：硕士

钢结构电视塔下设置几层混凝土塔座的结构形式在结构设计中已被日益广泛的采用.为了验证常规设计方法的合理性,该文利用SSAP93对三个工程实例分别进行两种模型的计算:单独计算钢结构电视塔以及整体计算钢结构电视塔和混凝土塔座.在整体... 详细信息

钢结构电视塔下设置几层混凝土塔座的结构形式在结构设计中已被日益广泛的采用.为了验证常规设计方法的合理性,该文利用SSAP93对三个工程实例分别进行两种模型的计算:单独计算钢结构电视塔以及整体计算钢结构电视塔和混凝土塔座.在整体计算中考虑了结构整体动力特性的改变,包括自振周期以及阻尼比等,输入荷载是根据风压谱模拟的时程曲线.结果表明,考虑了混凝土塔座的作用之后,钢结构电视塔的底部内力将增大5%左右,所以在相应的基础设计时,应当适当考虑该影响.

关键词：钢结构电视塔混凝土塔座动力动力时程分析

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高层建筑结构动力时程分析的精细积分法

高层建筑结构动力时程分析的精细积分法

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作者：王颖河北工程大学

学位级别：硕士

近年来,高层建筑结构在地震作用下的动态响应一直是人们研究的热点课题之一,地震作用对建筑物的破坏严重危害着人们的生命及财产安全。随着建筑结构的高柔化、轻质化,使得其在地震等作用下更易产生振动和大幅变形甚至破坏。可见,仅仅在... 详细信息

近年来,高层建筑结构在地震作用下的动态响应一直是人们研究的热点课题之一,地震作用对建筑物的破坏严重危害着人们的生命及财产安全。随着建筑结构的高柔化、轻质化,使得其在地震等作用下更易产生振动和大幅变形甚至破坏。可见,仅仅在静力荷载作用下进行结构的分析已不能满足工程设计要求。所以对建筑结构进行动力分析具有重要的现实意义。本文基于哈密顿体系和精细积分法,采用具有通用性的并联铁木辛柯梁模型来研究建筑结构多遇地震作用下的线弹性变化过程。先从结构总势能出发,求得结构协同分析的哈密顿对偶体系,由两端边值问题精细积分法中的区段混合能矩阵推导出结构的层单元刚度矩阵,利用有限元刚度集成法结构的总刚度矩阵。然后采用结构多质点体系模型,求得整个结构的集中质量矩阵。对于结构的阻尼矩阵,文中采用的是瑞雷阻尼,取刚度矩阵和质量矩阵的线性组合。最后利用动力时程分析的精细积分法对高层建筑结构进行动力时程分析,求得多遇地震作用下建筑结构的地震反应值。总之,本文基于哈密顿体系和精细积分法给出了一套高层建筑结构动力时程分析的新方法,并编制了相应的Matlab程序,最后通过具体的算例分析,将本文与文献结果进行对比,从而验证了本文方法的可行性与可靠性,并对建筑结构计算模型的优劣和适用范围作出了相关评判。

关键词：框剪结构筒中筒结构动力时程分析精细积分法哈密顿理论

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框架—剪力墙—薄壁筒斜交结构动力时程分析

框架—剪力墙—薄壁筒斜交结构动力时程分析

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作者：王倩倩河北工程大学

学位级别：硕士

近年来，随着建筑形式的多样化以及平立面布置的日益复杂化，逐渐出现了这样一类结构，其抗侧力构件的平面布置不规则，且抗侧力构件之间的夹角在15～75之间，这样的结构就是斜交结构。本文所研究的斜交结构是由框架、剪力墙和薄壁筒组... 详细信息

近年来，随着建筑形式的多样化以及平立面布置的日益复杂化，逐渐出现了这样一类结构，其抗侧力构件的平面布置不规则，且抗侧力构件之间的夹角在15～75之间，这样的结构就是斜交结构。本文所研究的斜交结构是由框架、剪力墙和薄壁筒组成的协同工作体系。对于结构设计和结构分析来说，静力问题是首先要处理的，但是，有时候由动力荷载作用所引起的破坏是致命的，是引起结构毁灭性的破坏的主要原因，特别突出的是，地震作用对建筑物的破坏严重危害着人们的生命和财产安全。因此，本文对框架—剪力墙—薄壁筒斜交结构进行动力时程分析具有重要的工程意义。本文采用了薄壁杆件约束扭转的一致性理论，在刚性楼板和连续化的假定下，将斜交结构看作由框架、剪力墙和薄壁筒组成的组合断面薄壁梁，考虑其弯曲、剪切和扭转变形。基于哈密顿对偶体系和精细积分法，从结构的总势能出发，推导出结构的拉格朗日函数，引入对偶变量，将问题的求解从拉格朗日体系过渡到哈密顿对偶体系，建立结构分析的哈密顿对偶方程。采用两端边值问题的精细积分法求出结构的区段混合能矩阵，利用广义力与广义位移之间的关系，推导出结构的层单元刚度矩阵，再运用有限元中的位移法原理将层单元刚度矩阵集成结构的整体刚度矩阵。采用集中质量法形成结构的质量矩阵。阻尼矩阵采用的是瑞雷阻尼，在确定其两个常数时，采用的是两端边值特征值问题的本征值计数的方法，通过编制的MATLAB程序实现求解圆频率，然后代入到其表达式对阻尼矩阵进行求解。对建立的运动方程，采用初值问题的精细积分法通过MATLAB语言编制计算程序进行求解。最后通过算例对斜交结构进行了自振特性分析和动力时程分析。结果表明了本文方法的正确性与可行性。总之，本课题的研究对工程抗震设计具有一定的工程意义。

关键词：斜交结构哈密顿体系精细积分法自振特性分析本征值计数动力时程分析

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