双塔电压发生器地震反应分析的Rayleigh阻尼矩阵

电压发生器设备因具有长细比大、重心高、阻尼比小等特点,十分不利于抵御水平地震作用或强风作用.为了研究此类结构在地震反应分析中阻尼矩阵的建模问题,以明置于室外地表的某双塔电压发生器为例,分析了结构的动力特性,并计算和讨论了结构在Taft波、El-Centro波和宁河波作用下,采用不同Rayleigh阻尼矩阵建模时的结构动力反应.计算结果表明:不同Rayleigh阻尼矩阵比例系数的选取,对结构的动力反应计算结果的正确性产生很大影响.因此应综合考虑地震波的频谱特性和结构的自振特性选取两阶自振频率,从而使得计算结果更加接近真实解.     

软土场地中不同Rayleigh阻尼模型的地震响应研究

软土场地的地震响应研究对场地地震动参数的确定具有重要意义,Rayleigh阻尼模型的选取对场地响应结果有较大影响.文章基于一维时域非线性计算方法,针对国内Ⅲ和Ⅳ类软土场地,利用一维场地地震反应分析程序DEEPSOIL,分析了不同输入地震动作用下3种Rayleigh阻尼模型的场地地表加速度反应谱和地表峰值加速度的差异.结...     

地震作用下密频拱桥Rayleigh阻尼的优化解

为建立频谱密集结构的阻尼矩阵,以地震反应谱理论为基础,基于完全二次组合(CQC)提出了求解Rayleigh阻尼系数的优化分析方法.在此基础上,为实现任意阶模态阻尼比等于精确阻尼的要求,利用Lagrange乘子法进一步建立了求解Rayleigh阻尼系数约束优化方法.以一座斜交曲梁下承式钢结构吊索拱桥为例,讨论优化分析所得Rayleigh阻尼系数的稳定性,比较了不同的优化目标组合、约束条件对优化参考频率和地震反应的影响,以及约束优化解中约束模态的选取问题.数值分析结果表明,与平方和开平方组合(SRSS)相比,CQC组合所得的Rayleigh阻尼系数的地震反应计算误差更小,约束模态应该选取对结构地震反应有显著贡献的第一阶模态.     

多维地震输入下大跨网壳结构的反应谱分析

针对大跨网壳结构的自振特性及地震反应特点,基于反应谱理论结合工程实际,对国家体育场主体建筑鸟巢进行了模态分析和多遇地震作用下的地震响应谱法分析,研究一维和二维地震输入作用下,结构的应力及位移分布规律,并作相应比较．计算结果表明,网壳结构在双向地震作用下的响应几乎都大于单维地震作用下的响应,对网壳若只进行单维地震作用计算则结构是不安全的,对其进行多维分析是必要的．     

结构弹塑性地震反应中的阻尼试验方法研究

对结构弹塑性动力反应中的滞回恢复力和阻尼分别给出了明确的定义，据此提出了动力试验和静力试验相结合，将弹塑性滞回恢复力和阻尼力分离开来的结构试验方法，并通过３对共６个小型单层钢框架的试验，对该方法的可行性进行了证实。     

基于多维激励应变能响应Rayleigh阻尼系数计算方法

Rayleigh阻尼模型广泛应用于结构地震响应计算,致使Rayleigh阻尼系数计算方法将显著影响结构响应,而地震多维激励是同时作用于结构,且应变能响应能较好地反映结构力学行为,因此,本文对基于多维激励应变能响应的Rayleigh阻尼系数计算方法进行了研究。根据单维地震激励时应变能响应的计算公式,构建出用于计算应变能响应的合理虚拟激励形式,应用于多维激励体系,提出计算多维激励时应变能响应的虚拟激励法,并构建出振型阻尼比变化量平方的新型权重系数,提出基于多维激励应变能响应的Rayleigh阻尼系数计算方法。分别以不带楼板的双向对称、单向偏心和双向偏心的大跨空间钢结构,以及带楼板的对称双塔、非对称双塔和非对称三塔钢筋混凝土结构为工程案例,以多条实际地震波作为激励,对提出的算法进行验证。结果表明：对于双向对称空间钢结构,基于各类阻尼系数计算方法求得的结构响应误差均较小,对于单向偏心和双向偏心空间钢结构,基于二阶振型阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为5.89%和19.64%,基于多维激励应变能响应阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为0.00%和6.10%,对于对称双塔、非对称双塔和非对称三塔结构,基于二阶振型阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为5.76%和51.17%,基于多维激励应变能响应计算求得的结构响应误差最小值和最大值分别为0.07%和4.48%,证明该计算方法是合理的。     

装有粘弹性阻尼材料建筑结构的地震反应分析

为了减轻建筑结构的振动,作者将粘弹性阻尼材料安装于结构屋间以减轻结构地震反应,提出了装有粘弹性阻尼材料结构的动力分析方法,计算结果表明,装有粘弹性阻尼材料 效地减轻结构的地震反应。     

考虑几何和材料非线性时网壳结构的地震反应

通过对网壳结构进入非线性后的抗震性能研究,不但对现有结构可能发生的破坏加深认识,而且也为未来结构抗震设计打下基础.以K8型大跨度单层网壳结构为例,考虑结构几何和材料非线性因素,用大型ANSYS有限元软件,对其进行非线性地震时程分析.对比结构线性和非线性情况下的动力响应,并分析了地震动持时和竖向地震荷载对结构强度的影响.由网壳结构屈曲形态显示结构的薄弱区域,为工程结构加固和抗震设计提供参考.     

液压阻尼控制系统(HDS)控制底层柔性结构地震反应的频域分析

为减小结构的地震反应,将液压阻尼控制系统ＨＤＳ安装在底层柔性结构的底层,并对其进行了地震模拟振动台试验。根据试验结果在频域内对安装在底层柔性结构上的液压阻尼系统ＨＤＳ的底层柔性结构的地城坂应控制进行了研究,并分析了系统参数对ＨＤＳ工作性能的影响。     

高土坝地震反应分析中阻尼矩阵建模问题的讨论

基于线性计算结果讨论不同阻尼矩阵对高土坝地震反应计算误差的影响。首先,通过理论分析,说明了土石坝地震反应分析采用常用阻尼模型的局限性。然后采用不同特征频率建立土坝的有限元模型的不同阻尼矩阵,分别采用显式及隐式算法对高土坝进行时域内的线性地震反应计算。最后,和频域内计算结果进行对比,分析了不同阻尼矩阵建模方式对计算结果精度的影响。     

用摄动法分析阻尼介质对圆柱壳的塑性动力响应

将摄动法应用于圆柱壳的塑性动力响应问题中,针对承受均布冲击外压的简支圆柱壳,应用摄动法分析阻尼介质对其塑性动力响应的影响,并对计算结果进行了讨论,给出了阻尼介质对壳体运动时间的影响曲线.     

大跨桥梁结构的长周期地震响应分析

以某大跨度斜拉桥为工程背景,采用ANSYS程序建立桥梁结构的三维有限元模型,选用两条典型的长周期地震波,对大跨桥梁结构进行地震反应分析,比较长周期地震波和普通地震波作用下桥梁结构反应的差异,探讨大跨桥梁结构的长周期行波效应问题。     

阻尼对工程结构等延性地震抗力谱的影响分析

在基于位移的抗震设计理论中,等延性地震抗力谱对拟建结构的初步设计具有十分重要的作用.利用大量的单自由度体系在不同强震记录作用下的弹塑性动力时程分析结果,从定性到定量详尽研究了阻尼对等延性地震抗力谱的影响规律,得出结论:阻尼对等延性地震抗力谱的影响,不但随场地的不同而不同,而且受延性系数及单质点体系周期的影响较大;要精确考阻尼对等延性地震抗力谱的影响,必须根据其所在的场地条件、结构延性系数及周期确定.最后,根据回归分析结果,给出了阻尼影响等延性地震抗力谱的修正公式,其成果可供抗震研究和设计参考应用.     

框架复合隔震结构地震响应分析

以某六层框架复合隔震结构为例,运用有限元分析程序,对一般抗震结构、纯夹层橡胶隔震结构和复合隔震结构三种方案进行了地震作用下的动力响应分析,从分析结果得出纯橡胶隔震结构和复合隔震结构有明显的隔震、减震效果。复合隔震结构从结构的造价和抗震安全度更能体现其优越性,这对复合隔震结构的设计和分析有一定的意义。     

大跨度拱塔斜拉桥减震隔震分析

大跨度斜拉桥在地震作用下往往会发生各种形式的破坏,如采用必要的减、隔震措施,能够保证桥梁在地震作用下维持特有的力学性能.本文基于大型有限元软件ANSYS为计算平台,利用各种不同的地震动输入以及弹簧单元模拟塔梁结合形式出发,探讨了塔梁结合形式的不同对于大跨度桥梁减震隔震的效果.最后结合工程实例表明,对于大跨度拱塔斜拉桥设置减、隔震支座进行地震反应分析,结果发现只要塔梁结合形式选择合适,就能起到明显的减震效果.     

基于改进迟滞阻尼模型的混合结构抗震分析SRSS法

混合结构的阻尼矩阵不再满足经典阻尼条件,无法直接采用模态叠加法。迟滞阻尼模型具有每周期耗散能量与外激励频率无关的优点,且时域计算结果稳定收敛,但不满足能量守恒原则。利用结构每周期耗散能量与阻尼做功相等,对迟滞阻尼模型的阻尼系数进行修正,得到了改进迟滞阻尼模型,并提出了对应的混合结构模态叠加法。在此基础上,分析改进迟滞阻尼模型的反应谱特点,计算最不利地震作用效应组合,提出了基于改进迟滞阻尼理论的混合结构抗震分析SRSS法。算例分析表明,改进迟滞阻尼模型计算的地震作用效应比粘性阻尼模型计算的地震作用效应更大,其增大幅度约为15%~20%。     

公路减隔震桥梁的地震反应简化分析

采用单自由度反应谱方法对满足一定条件的减隔震桥梁进行地震反应分析可以简化计算过程,但需要解决精度问题。针对规范反应谱阻尼修正方法对计算精度的影响进行了分析并提出了改进方法。为了验证改进方法的合理性,对一座常规减隔震桥梁分别采用不同计算方法进行了比较分析,结果表明采用改进的阻尼修正公式后,简化反应谱方法的计算精度得到很大提高,且结果偏于安全。