风荷载作用下可连续化的高层建筑和高耸结构的动力可靠性分析

本文系统地研究了风荷载作用下可连续化的高层建筑和高耸结构的动力可靠性分析方法,共分五个部分:动力可靠性的基本概念;风荷载的统计;动力反应的概率分析;动力可靠性的简化计算;工程实例的计算与分析。     

多维地震波作用下高耸结构的动力响应分析

本文基于线性结构系统的叠加原理，利用Ｔｒｉｆｕｎａｃ方法获得地震动的转动分量时程，用有限元方法建立高耸结构的三维分析模，以上海三菱电梯试验塔结构作为工程背景，用振型分析法对高耸剪力墙结构在多维地震波分析下的动力反应进行了与分析，得到了一些具有实用价值的结果。     

地震作用下高耸结构动力响应波动分析方法

针对高耸结构沿高度方向进行空间离散并构造出控制体,基于Timoshenko梁理论,建立控制体的动力学方程。在时间域上交替运用控制体动力学方程和剪力-位移关系式、弯矩-转角关系式,提出一种研究地震作用下高耸结构动力响应的波动分析方法。利用所提出的方法对南京电视塔在地震作用下的动力响应进行分析,计算结果表明:南京电视塔受地震作用时,大塔楼处位移峰值大于有限元方法的计算结果,大塔楼处出现转动惯性力矩峰值,研究高耸结构的地震响应问题时不应忽略转动惯性的影响。所提出的方法为研究地震作用下高耸结构的动力响应问题提供了一种有效的途径。     

高层建筑玻璃幕墙在随机地震荷载作用下的动力反应和可靠性分析

本文对高层建筑玻璃幕墙的在随机地震荷载作用下的动力反应和可靠性进行了研究，建立了可适用于边界条件随时间变化的计算模型，提出了动力反应和可靠性的计算公式。     

台风作用下高耸结构动力响应及风振控制分析

高耸结构柔性较大,对风荷载较为敏感,相比一般风的影响,台风作用下的结构更易产生强烈的动力响应。考虑台风的基本特性,选取合适的台风风速谱,运用数值模拟方法,仿真得到了与结构竖向相关的18条脉动风载时程样本。利用有限元软件ANSYS建立某高耸钢塔结构三维空间有限元模型,并在时域内对设置粘滞阻尼器的结构进行控制效果分析,得到最优粘滞阻尼系数。研究表明：编制的MATLAB程序可较好的模拟高耸结构的台风脉动风载时程,风速时程的功率谱与目标值吻合得较好;设置粘滞阻尼器后结构的位移和加速度响应均有明显的减小,粘滞阻尼器是一种性能很好的阻尼器。     

多向地震耦合作用下高耸结构土-结构动力相互研究

研究了水平地震与竖向地震耦合作用下,考虑土-结构相互作用以及二阶效应对结构反应的影响。采用集总参数法,推导了结构在竖向地震和水平地震作用下的运动方程,对某高层建筑的地震反应进行了数值分析。结果表明:考虑土-结构相互作用使结构周期延长,变形增大;竖向地震作用使结构的地震反应有不同程度的增加;考虑二阶效应后结构的位移反应以及层间剪力增加。故在设计建筑在软土地基上的高层及高耸结构时,应该考虑结构的重力二阶效应,考虑其对结构的整体稳定性的不利影响。     

高耸结构动力分析的边值法

本文将结构分析的边值法[1]用于高耸结构动力分析,导出了动力分析的边值法方程和频率方程,建立了一套求频率和振型的程序。此外,本文方法对计算结果还具有自动校核功能,这一点是普通方法所难以做到的。     

爆炸载荷作用下弹性结构动力可靠性研究

为了研究随机爆炸载荷对弹性结构安全性能的影响,基于有限体积法（FVM）发展了一种爆炸载荷作用下弹性结构动力可靠度的计算方法。基于FVM的控制方程推导出响应量对基本随机变量偏导的显式求解方程;将响应量在随机变量的均值点处进行泰勒展开,略去高阶项,并在展开式两端同时取均值和方差可求得响应量的均值和方差等数字特性;在此基础上利用一次二阶矩法求解结构的可靠性指标。为了证明该方法的可行性,考虑炸药的装药量、爆距及结构的屈服应力作为基本随机变量,计算了固支板在远场爆炸载荷作用下的可靠度,并分别与响应面法和蒙特卡洛法做了对比,结果表明该方法具有较高的效率和精度,能够为工程实践提供参考。     

高层建筑玻璃幕墙抗风动力可靠性分析

本文首先研究了风荷载的统计方法，然后用随机振动理论建立了幕墙风振响应的计算公式，最后依据动力可靠性的定义，建立了幕墙抗风动力可靠性的计算公式，并给出了算例，从而给出了幕墙抗风动力可靠分析的一整套方法。     

超高耸结构台风期间动力特性监测

主要做了以下几个方面的工作:(1)利用GPS等多种传感器,建立广州新电视塔的健康监测系统;(2)采用一种仅基于输出响应的模态识别算法(频域分解法),结合台风期间所测得的加速度响应识别了广州新电视塔的前十阶模态参数;(3)用图、表和有限元模型描述了电视塔在台风期间的形变状态,揭示其动力特性。具有理论创新和较好的应用借鉴作用。     

超限高层建筑地震作用下的动力稳定性分析

某高层建筑立面呈琵琶塔造型,结构形式为混凝土-钢结构混合结构,琵琶中线为混凝土剪力墙筒体,四周曲柱是截面为箱形的钢柱,其结构高宽比严重超限。本文使用ANSYS软件,采用时程分析法从两类动力稳定的角度对其抗震性能进行了研究。第一类稳定是基于Lyapunov运动稳定性定义的弹性动力屈曲问题,通过时间冻结法即动态特征值方法进行研究;第二类稳定本质上是动力极值问题,采用逐步增大地震荷载幅值求解结构稳定临界荷载的方法进行研究。计算结果表明,该建筑动力稳定性能较差,某些部位的杆件需要加强。该方法给建筑结构的稳定性分析提供了新的思路,可供不规则复杂结构体系设计时参考。     

一个非标准的遗传算法在高耸结构动力逆设计中的应用

本文研究了高耸结构的动力逆设计问题,在经典遗传算法的基础上,提出应用浮点编码的非位串算子遗传算法对高耸结构动力问题进行逆设计的新方法。由编制相应的电算程序给出了计算实例,得到了满足的结果,表明本文的非标准遗传算法用于工程结构的优化设计是一种可行、有效的方法。     

风荷载作用下的高耸结构多媒体仿真环境研制

本文结合作者运用多媒体仿真技术，研制风荷载作用下高耸结构计算机仿真系统的实践，论述为实现工程力学场和建筑形态变化的动态仿真，建造适用系统环境和工具的关键技术和方法     

随机激励下随机结构动力可靠性灵敏度分析

对于随机激励下随机结构动力可靠性的灵敏度分析问题,在加权非线性响应面法的基础之上建立了随机结构动力可靠性灵敏度分析方法.所提方法从随机结构无条件动力可靠度的表达式出发,首先将随机结构的动力可靠性分析问题转化成传统的静力可靠性分析问题,然后采用基于加权非线性响应面法的Monte-Carlo可靠性灵敏度分析方法求解动力可靠性灵敏度值.算例表明该方法的计算结果是合理的,并且由于加权非线性法具有较高的效率和精度,因而所提方法具有一定的工程意义.     

高层建筑结构在竖向地震作用下的弹塑性时程分析

本文引入了考虑空间耦合作用的杆件弹塑性本构模型，并提出了框架部分竖向位移平面假定，对高层建筑结构的竖向振动模型进行了简化，故可以用空间杆系一层模型对包括钢结构在内的剪力墙可以任意布置的复杂高层建筑进行竖向地震作用下的弹塑性动力时程分析。     

风震联合作用下高层建筑主体结构和玻璃幕墙的性能研究

为研究风、地震单独及联合作用下,主体结构和玻璃幕墙的性能变化和相互影响,基于高烈度区98 m高框筒结构,依据规范要求增设玻璃幕墙形成总体有限元分析模型,选取3组三向地震动记录,并通过比例为1∶440的缩尺模型风洞试验获得不同重现期的风压时程数据,采用动力弹塑性分析方法,研究风、地震单独与联合作用下主体结构和玻璃幕墙的受力变化。结果表明:主体结构对玻璃幕墙的受力影响大于玻璃幕墙对主体结构的,在风、地震单独及联合作用下,主体结构的层间变形大于玻璃幕墙自身变形。在设防大震和超烈度大震作用下,主体结构的响应和玻璃幕墙的损毁范围随荷载增大而增大,结构变形增长大于结构基底剪力;玻璃幕墙在风荷载作用下未坏,主体结构完好,结构基底剪力、顶部楼层位移和楼层层间位移角呈线性增长;与单独大震作用相比,在1.1倍100年重现期风压和大震联合作用时,结构出现扭转现象,楼层层间位移角之比由1.0增至1.3,主体结构和玻璃幕墙的非线性响应大于风震单独作用的叠加,其中结构顶点位移和最大层间位移角为单独作用时求和值的121%、106%。在大震及风震联合作用下,玻璃幕墙容易发生破坏的位置为平行地震作用主向的侧面。     

高层建筑在水平力作用下结构抗扭设计探析

该文简单介绍了高层建筑结构设计特点,针对高层建筑在水平力作用下结构抗扭设计展开了深入的研究分析,提出了一些建议,希望可以对高层建筑结构抗扭设计起到一定的参考和帮助。     

抗风结构时变动力可靠性理论

本文将可靠性界限分为四类：确定性，随机性，模糊与模糊随机界限，而将结构抗力的时变性质分为两类：在一次强风过程中的时变性与整个使用时期限中的时变性，与上述分类相对应，建立了一整套动力可靠性分析公式。     

弹性地基上高层建筑结构对确定性动力作用的稳态反应

本文通过对稳态反应随时间变化规律的分析和预测,将半无限大弹性地基上高层建 筑结构对多维确定性动力作用的稳态反应问题转化成了常微分方程组的边值问题。通过对某 一高层筒中筒结构的分析计算,得出了相当合理的结论：那就是当激励荷载的频率与结构系 统的自振频率很接近时,结构的反应会出现非常大的突变。     

非平稳随机激励下基于动力可靠性的结构优化设计

基于Priesfley的演变谱密度理论，对于工程中常用到的衰减指数函数调制的演变过程激励，通过对结构响应的合理简化，得到响应特征的解析形式。结合首次超越破坏的二状态马尔可夫假设和结构系统可靠性理论计算系统的动力可靠性，并在此基础上进行了优化设计。和常用算法相比，减少了计算量。