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四川大学学报（工程科学版） 2011年第5期43卷 32-38页

作者：刘彦辉谭平周福霖杜永峰闫维明北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 广州大学减震控制与结构安全国家重点实验室(培育) 广东广州510405 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

针对框架-剪力墙结构中框架与剪力墙相互作用下的地震响应求解问题,建立了高层框架-剪力墙结构的动力分析模型。框架结构部分对剪力墙结构部分的影响通过边界条件的引入,推导出框架-剪力墙结构的频率方程及振型正交条件,进一步对无限自... 详细信息

针对框架-剪力墙结构中框架与剪力墙相互作用下的地震响应求解问题,建立了高层框架-剪力墙结构的动力分析模型。框架结构部分对剪力墙结构部分的影响通过边界条件的引入,推导出框架-剪力墙结构的频率方程及振型正交条件,进一步对无限自由度框架-剪力墙结构的振动方程进行解耦,推导出框架-剪力墙结构的广义质量及广义荷载,然后通过振型叠加的方法求解结构的地震响应。最后,对一栋10层框架-剪力墙结构进行动力特性及地震响应仿真分析。仿真结果显示,建立的动力模型及地震响应求解的结果与有限元分析结果基本一致,其计算精度满足要求,可以减小计算的工作量。

关键词：框架-剪力墙结构动力模型地震响应相互作用振型叠加法

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高层剪力墙复合基础隔震结构地震响应分析

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工程力学 2011年第7期28卷 143-150页

作者：刘彦辉杜永峰周福霖谭平闫维明广州大学减震控制与结构安全国家重点实验室(培育) 广州510405 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心兰州730050

针对高层剪力墙结构基础隔震问题,研制出双向抗拔滑动装置,与叠层橡胶隔震支座共同使用形成复合隔震系统。通过建立高层剪力墙复合基础隔震结构动力分析简化模型,推导出高层剪力墙复合基础隔震结构的频率方程、振型正交条件、广义质量... 详细信息

针对高层剪力墙结构基础隔震问题,研制出双向抗拔滑动装置,与叠层橡胶隔震支座共同使用形成复合隔震系统。通过建立高层剪力墙复合基础隔震结构动力分析简化模型,推导出高层剪力墙复合基础隔震结构的频率方程、振型正交条件、广义质量与广义刚度。根据Hamilton原理,推导出橡胶隔震支座阻尼在各振型上的等效阻尼比,从而实现该体系运动方程的解耦,通过振型叠加法进行高层剪力墙复合基础隔震结构地震响应的求解。通过对一16层的剪力墙复合基础隔震结构应用该文动力分析模型及地震响应求解算法进行地震响应分析,该复合隔震体系能够有效的减小上部结构的地震响应,且设计的抗拔滑动装置能够有效的抵抗倾覆力矩在隔震层产生的拉力,同时该文建立的动力分析模型及地震响应求解算法与有限元数值积分法基本一致,说明对高层剪力墙复合基础隔震结构建立的动力分析模型及地震响应求解算法是正确的。

关键词：抗拔滑动装置基础隔震地震响应求解非比例阻尼高层剪力墙结构

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基于状态观测器的带分布参数体系地震响应控制

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计算力学学报 2011年第5期28卷 664-670页

针对带分布参数体系地震响应控制问题,建立带分布参数体系的运动控制方程,推导出应用于带分布参数体系的序列最优模态控制算法。根据序列最优模态控制算法振动控制时对结构全状态反馈的需要,提出了针对序列最优模态控制算法的全维状态... 详细信息

针对带分布参数体系地震响应控制问题,建立带分布参数体系的运动控制方程,推导出应用于带分布参数体系的序列最优模态控制算法。根据序列最优模态控制算法振动控制时对结构全状态反馈的需要,提出了针对序列最优模态控制算法的全维状态观测器,形成基于全维状态观测器的序列最优模态控制算法,然后通过测量容易测量的结构地震响应,由全维状态观测器重构结构的全部状态,从而实现在实际工程中通过基于全维状态观测器的序列最优模态控制算法对带分布参数串联体系的地震响应进行振动控制。最后,对一带分布参数实际隔震的330KV电压互感器进行地震响应控制,分别采用反馈结构全状态的序列最优模态控制算法及反馈输出的基于全维状态观测器的序列最优模态控制算法,仿真结果显示:两种算法均有良好的控制效果,隔震层位移及上部电气加速度有不同程度的减小,基于全维状态观测器的序列最优模态控制算法能够通过测量较少的结构响应输出反馈实现带分布参数的地震响应控制,达到反馈结构全状态的序列最优模态控制算法的控制效果。

关键词：带分布参数体系地震响应振动控制状态观测器模态控制算法

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建筑结构地震火灾效应分析方法

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土木建筑与环境工程 2011年第6期33卷 90-95,119页

作者：陈适才田小明闫维明何浩祥北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

为在建筑结构设计时考虑地震引发火灾对建筑结构的作用和影响,提出建筑结构地震火灾效应分析计算方法,此方法结合结构地震反应分析与火灾热力反应分析,通过简化的建筑结构地震损伤模型,考虑地震损伤的同时,连接结构的热传导分析与热力分... 详细信息

为在建筑结构设计时考虑地震引发火灾对建筑结构的作用和影响,提出建筑结构地震火灾效应分析计算方法,此方法结合结构地震反应分析与火灾热力反应分析,通过简化的建筑结构地震损伤模型,考虑地震损伤的同时,连接结构的热传导分析与热力分析,从而实现地震火灾效应计算。运用此方法对一单层和一多层混凝土框架分别进行了分析,并与没有考虑地震损伤时框架的高温试验结果进行了对比,分析结果表明,考虑地震作用后的结构在火灾下的破坏形态可发生改变,结构耐火极限随着地震作用的增加而降低。

关键词：地震次生火灾耐火极限地震损伤模型分析方法

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摩擦-弹簧水平隔震系统的模型与设计

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北京工业大学学报 2011年第11期37卷 1650-1654页

作者：李雄彦薛素铎北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为解决空间网格结构三维复合隔震的水平隔震问题,提出了一种摩擦-弹簧水平隔震装置.新开发的水平隔震系统依靠摩擦滑移隔震,由并联弹簧实现震后复位.针对隔震与复位,建立了装置的力学模型,通过目标隔震周期导出了摩擦系数与滑移幅值间... 详细信息

为解决空间网格结构三维复合隔震的水平隔震问题,提出了一种摩擦-弹簧水平隔震装置.新开发的水平隔震系统依靠摩擦滑移隔震,由并联弹簧实现震后复位.针对隔震与复位,建立了装置的力学模型,通过目标隔震周期导出了摩擦系数与滑移幅值间的关系式,并依据滑移幅值确定了复位弹簧的刚度计算方法.同时依据力学模型,给出了水平隔震装置的设计方法.

关键词：支座隔震摩擦滑移弹簧复位刚度

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基于状态观测器的结构振动预测控制

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沈阳工业大学学报 2011年第4期33卷 451-455,475页

作者：刘彦辉谭平周福霖杜永峰闫维明北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 广州大学减震控制与结构安全国家重点实验室广州510405 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心兰州730050

针对结构振动控制时滞问题及反馈控制对结构全状态的需求,提出了一种基于状态观测器的序列最优预测模态控制算法.根据反馈的结构响应,通过状态观测器观测估计结构的全状态,通过序列最优预测模态控制算法计算实时控制力,将反馈的结构响... 详细信息

针对结构振动控制时滞问题及反馈控制对结构全状态的需求,提出了一种基于状态观测器的序列最优预测模态控制算法.根据反馈的结构响应,通过状态观测器观测估计结构的全状态,通过序列最优预测模态控制算法计算实时控制力,将反馈的结构响应和计算的控制力作为输入,考虑控制系统的时滞,设计径向基神经网络(RBFNN),形成基于状态观测器的序列最优预测模态控制器.对一带分布参数实际隔震的330 kV电压互感器进行地震响应控制,仿真结果表明,基于状态观测器的序列最优预测模态控制算法,在无时滞的情况下与基于状态观测器的序列最优模态控制算法控制效果相当,在有时滞的情况下能有效克服时滞对最优预测控制算法的影响,控制效果良好.

关键词：结构振动控制状态观测器时滞地震响应控制算法神经网络预测控制状态重构

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大型预制混凝土结构梁-柱-叠合板边节点抗震性能研究

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建筑结构学报 2011年第6期32卷 60-67页

作者：陈适才闫维明王文明高杰北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国建筑科学研究院北京100013

为研究多高层预制混凝土结构装配式边节点的抗震性能,采用足尺模型试验方法,对高轴压预制梁-柱-叠合板装配边节点试件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态、滞回特性、骨架曲线、延性与耗能等进行了研究,并与相同构件参数的整体现浇试... 详细信息

为研究多高层预制混凝土结构装配式边节点的抗震性能,采用足尺模型试验方法,对高轴压预制梁-柱-叠合板装配边节点试件在低周反复荷载作用下的开裂破坏形态、滞回特性、骨架曲线、延性与耗能等进行了研究,并与相同构件参数的整体现浇试件进行了对比。基于OPENSEES建立了考虑梁底锚固钢筋滑移的装配节点数值模型,并用试验结果加以验证,在此基础上进行了不同影响因素的参数分析。研究结果表明:此类装配式混凝土边节点核心区受力钢筋没有出现粘结破坏、锚固性能良好,其承载力、耗能性能及延性与整体现浇混凝土节点相当;柱轴压水平对节点承载力影响较小而柱截面尺寸对节点承载力影响较大,钢筋直径影响节点加卸载刚度及捏拢效应而对承载力影响较小。

关键词：装配式框架边节点低周反复荷载试验数值模型抗震性能

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节点刚度对单层柱面网壳地震响应及内力的影响分析

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世界地震工程 2011年第3期27卷 47-52页

作者：薛素铎王宁李雄彦梁劲京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京100124 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

论文首先采用壳单元Shell163建立了单层柱面网壳模型,同时利用壳单元模拟了焊接空心球节点,并通过计算验证了模拟方法的合理性。然后,通过调节空心球节点的厚度,考察了节点刚度变化对单层柱面网壳地震响应的影响,分析结果表明,在强震作... 详细信息

论文首先采用壳单元Shell163建立了单层柱面网壳模型,同时利用壳单元模拟了焊接空心球节点,并通过计算验证了模拟方法的合理性。然后,通过调节空心球节点的厚度,考察了节点刚度变化对单层柱面网壳地震响应的影响,分析结果表明,在强震作用下节点刚度变化对网壳节点响应与杆件内力的影响均较大,建议在进行此类结构的动力分析时考虑节点刚度的影响。

关键词：节点刚度焊接空心球壳单元单层柱面网壳地震响应

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摩擦-碟簧三维复合隔震支座的性能试验研究

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世界地震工程 2011年第3期27卷 1-7页

作者：李雄彦薛素铎北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

对适用于大跨结构的摩擦-碟簧三维复合隔震支座进行了振动台试验研究,该支座在水平向和竖向分别采用摩擦滑移装置和碟型弹簧隔震。在水平向,试验重点测试了简谐激励和地震动激励下支座的滞回性能,考察了竖向荷载变化及地震动强度对隔震... 详细信息

对适用于大跨结构的摩擦-碟簧三维复合隔震支座进行了振动台试验研究,该支座在水平向和竖向分别采用摩擦滑移装置和碟型弹簧隔震。在水平向,试验重点测试了简谐激励和地震动激励下支座的滞回性能,考察了竖向荷载变化及地震动强度对隔震性能的影响,以期为建立水平隔震理论模型提供依据;在竖向,对碟型弹簧的等效阻尼比和等效刚度进行了测试,研究了竖向预压荷载和动力荷载对竖向滞回性能的影响。结果表明,复合隔震支座在水平向和竖向均具有较好的滞回性能,竖向等效阻尼比在0.10～0.15间,且随着预压荷载的增加而增大。

关键词：三维隔震振动台试验滞回等效阻尼比

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地震作用下开口Kiewitt型弦支穹顶结构的动力稳定

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空间结构 2011年第4期17卷 16-22页

作者：李永梅郭磊张微敬北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

根据弦支穹顶结构的受力特点,建立梁元、杆元和索元的混合有限元动力分析模型.提出利用动态增量法,根据B-R判别准则,提取各级地震加速度幅值下的节点最大位移作为动力响应特征参数,探讨大跨度、小矢跨比开口Kiewitt型弦支穹顶结构在地... 详细信息

根据弦支穹顶结构的受力特点,建立梁元、杆元和索元的混合有限元动力分析模型.提出利用动态增量法,根据B-R判别准则,提取各级地震加速度幅值下的节点最大位移作为动力响应特征参数,探讨大跨度、小矢跨比开口Kiewitt型弦支穹顶结构在地震作用下的动力稳定极限承载力的研究方法.通过改变结构参数、几何参数等诸多因素来研究其对地震作用下结构动力稳定临界值的影响.分析表明,初始缺陷会明显降低弦支穹顶结构的动力稳定临界值,矢跨比、预应力值和杆件截面对于结构的动力稳定性不呈单调变化.

关键词：弦支穹顶动力稳定动态增量法 B-R判别准则特征参数

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