带悬吊质量摆减振系统的建筑结构随机风振响应的解析解法

通过建立悬吊质量摆减振体系的一般运动方程,将主体结构按第一振型展开,并针对所得方程为非经典阻尼运动方程,用复模态理论解耦,利用随机振动理论获得结构风振响应的解析式,并将建立结构分解为系列等效单自由度体系方法,继而利用等效单自由度体系的随机风振响应的解析解,获得了带悬吊质量摆的建筑结构基于Davenport谱随机风振响应和等效风荷载取值的解析解.     

多自由度Maxwell结构基于传递矩阵法的风振响应解析法

对多自由度带Maxwell阻尼器的高层耗能结构响应进行了研究。首先,将多自由度结构用固有振型展开,得到等效运动方程。由于该方程不具有经典阻尼,利用传递矩阵法求解,得到了广义位移及广义速度的解析表达式。进而利用随机振动理论,将结构位移和速度的响应方差分解为系列标准振子位移与速度响应方差的线性组合,获得了耗能结构基于规范Davenport风谱对应的以固有振型表示的结构随机响应和等效风荷载的解析解,即建立了带Maxwell结构的随机风振响应的分析方法。算例分析表明了该方法的正确性。     

带TLD构随机风振响应的解析解

在对带 TLD 的高层建筑风振响应问题系统研究基础上,建立了运动方程,用第一振型将主体结构展开,针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况,用线性滤波过程生成脉动风谱,用复模态理论和扩阶法进行解耦,获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解.该方法可用于带 TLD 结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计.     

带TLD结构随机风振响应的解析解

在对带TLD的高层建筑风振响应问题系统研究基础上 ,建立了运动方程 ,用第一振型将主体结构展开 ,针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况 ,用线性滤波过程生成脉动风谱 ,用复模态理论和扩阶法进行解耦 ,获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解 .该方法可用于带TLD结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计     

带TLD构随机风振响应的解析解

在对带TLD的高层建筑风振响应问题系统研究基础上，建立了运动方程，用第一振型将主体结构展开，针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况，用线性滤波过程生成脉动风谱，用复模态理论和扩阶法进行解福，获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解．该方法可用于带TLD结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计．     

Maxwell粘滞阻尼器耗能结构的风振响应与等效风荷载取值

运用随机平均法,对Maxwell粘滞阻尼器耗能结构的随机风振响应与等效风荷载取值进行了研究．研究通过建立结构运动方程,利用基于随机平均分析完全相同的等效准则,建立了上述阻尼器的等效阻尼计算公式,最后。基于频域法,得出结构设计响应和等效设计风荷载取值的计算公式。并给出了算例．     

Maxwell阻尼耗能多层结构在有界噪声激励下的随机响应解析分析

为研究Maxwell阻尼器耗能多层结构在有界噪声激励下的随机响应问题,首先,建立了耗能结构时域非扩阶微分积分动力方程;然后,用传递函数法,获得了结构以第一振型表示的时域瞬态位移和速度响应非扩阶解析解;最后,基于此解析解,获得耗能结构在有界噪声激励下位移和速度随机响应方差解析解,并给出算例,从而建立此种耗能结构在有界噪声激励下随机响应解析分析的一整套方法.     

Maxwell阻尼减震结构的最大非平稳响应

研究了设置带支撑Maxwell粘滞阻尼器的多层建筑结构的最大非平稳地震响应,建立了结构一般运动方程,根据多层结构的运动性能,将运动方程按结构第一振型展开,将原结构化成振型广义坐标的单自由度微分与积分混合运动方程;并运用随机平均法,获得了结构随机平均It(O)方程的解析式,以及位移与速度联合概率密度函数、位移方差和速度方差最大值的一般近似解析解;同时基于与随机平均法分析完全相同的等效原则,获得了结构第一振型的等效阻尼比,使耗能结构可直接应用于反应谱法进行工程设计;最后,针对几种典型的非平稳地震激励模型,获得了最大非平稳方差响应的具体解析解.     

高层建筑耦联风振响应分析

提出矩形塔式高层建筑三维风荷载模型和在三维风荷载作用下高层建筑耦联风振响应层间模型分析方法,并应用该方法对振型不同程度耦联的矩形塔式高层建筑加速度风振响应进行计算分析．分析结果给出了矩形塔式高层建筑的平动和扭转风振响应与振型耦联程度的关系,可为高层建筑的抗风设计提供参考．     

高层建筑耦联风振响应分析

提出矩形塔式高层建筑三维风荷载模型产在三维风荷载作用下高层建筑耦联风振响应层间模型分析方法,并应用该方法对振型不同程度耦联的矩形塔式高层建筑加速度风振响应进行计算分析。分析结果给出了矩形塔式高层建筑的平动和扭转风振响应与振型耦联程度的关系,可为高层建筑的抗风设计提供参考。     

结构随机风振响应分析的复模态法

对单自由度结构的随机风振响应问题进行了研究。首先建立运动方程，并用线性滤波过程生成脉动风谱，用复模态理论和扩阶法进行解耦，获得了等效风谱对应的结构风振响应的解析解，从而建立了结构风振响应分析的复模态法，该方法可用于带TMD和TLD结构的风振分析和优化设计。     

大跨度屋盖结构等效静风荷载分析方法及应用

将大跨度屋盖结构等效静风荷载分为平均分量、背景分量和共振分量3个部分.以荷载响应相关系数法为基础,结合本征正交分解法,用脉动风荷载的本征模态表示等效静风荷载的背景分量,用主导振型的惯性力表示等效静风荷载的共振分量.进一步提出2个重要指标,选择最主要的本征模态和结构振型表示等效静风荷载,建立荷载模态、结构振型和等效静风荷载之间的联系.将该方法用于一单层球面网壳,计算结果验证了该方法的可靠性.     

高层建筑抗风动力可靠性分析

本文提出并推导了全方位风荷载作用下高层建筑动力可靠性分析方法及相应的简化计算公式。文中用一定保证率的结构风振随机响应取代了Davenport抗风可靠性分析方法中的结构风振确定性响应,并由此给出动力可靠度计算公式及其简化形式,提高了可靠性分析的准确性。该方法不但可以分析高层建筑的安全度,也可以分析高层建筑的舒适度。     

多自由度“加层”结构地震作用取值的复模态法

对多自由度TMD和"加层"减震结构地震响应及地震作用取值问题进行了系统研究.首先用复模态法将非经典阻尼非对称结构运动方程解耦,然后运用随机振动理论获得结构动力响应解析式,并建立将结构分解为一系列等效单自由度体系的一般方法,继而利用等效单自由度体系与反应谱的对应关系,确定结构动力响应表达式中各参数的取值,建立结构基于反应谱的设计响应及其等效静态地震作用的设计方法,并给出了算例,从而建立了非经典阻尼非对称结构基于反应谱的地震作用取值的一整套方法.     

基于风洞试验的高层建筑风致响应和 等效风荷载计算

针对复杂体型和有气动干扰情况下高层建筑的风致响应和设计风荷载问题,提出一种基于风洞试验的计算方法,利用同步测压的风洞试验数据获得高层建筑的风压测层合力,基于简化层模型,在频域内给出该高层建筑风致响应和对应于各种响应等效风荷载的计算方法,并将该方法应用于某高层实例.分析表明：位移响应以第1阶模态贡献为主,加速度响应的前几阶模态均有贡献;采用频域和时域方法获得的位移和加速度响应吻合较好;本实例中基于顶部位移、底部剪力和底部弯矩的等效风荷载结果非常接近;等效风荷载的累加值可用来判断最不利风向角.     

国家体育场多目标等效静风荷载

针对大跨结构的风振响应特点,研究多目标等效静风荷载的分析方法,并采用该方法对国家体育场等效静风荷载进行了研究。该等效静风荷载分析方法的基本过程是：根据结构风振响应特性,选择风荷载的主要本征模态和结构主导振型惯性力作为构造多目标等效静风荷载的基本向量,根据最小二乘法,得到基本向量的最优组合系数,从而得到针对多个等效目标的等效静风荷载。国家体育场的分析结果表明：在所有风向下的风振响应中,背景响应远大于共振响应,其中0°风向和270°风向对结构最为不利;在针对多等效目标的等效静风荷栽作用下,所有关键位置的节点位移响应和支座反力都与实际动力响应极值吻合较好。     

高层建筑风响应及等效静态风荷载的研究

从悬臂梁振动理论出发,讨论了高层建筑风响应的计算以及在风洞中利用高频天平测量高层建筑风荷载的原理,并进一步分析讨论了沿建筑物高度分布的平均风力、脉动风力、风致振动惯性力以及建筑结构设计所需要的等效静态风荷载的确定问题,指出了所提方法的局限性和应用范围,可为高层建筑结构设计中的风荷载确定提供参考.分析结果表明,求沿高层建筑高度分布的等效静态风荷载的方法适用于顺风向风力,在应用于横风向风力时由于涡脱落力的影响有理论误差.     

五参数Maxwell阻尼器耗能结构在有界噪声激励下随机响应解析解

对设置五参数Maxwell阻尼器的单自由度耗能结构在有界噪声激励下的随机响应问题进行研究.首先,采用五参数Maxwell阻尼器的积分型模型,建立了耗能结构时域非扩阶微分积分动力方程;然后,利用传递函数法,直接在耗能结构非扩阶空间上获得耗能结构在任意激励下位移、速度和阻尼器受力的时域瞬态响应的解析解;最后,基于此精确解,获得耗能结构在有界噪声激励下位移、速度和阻尼器受力的随机响应方差解析解,并给出了算例,从而建立了此种耗能结构在有界噪声激励下随机响应解析分析的一整套方法.     

输电线路等效静力风荷载与调整系数计算方法

为了获得更合理的输电线路设计风荷载,以导线在自重和平均风荷载作用下的静力平衡构型和几何刚度作为计算的初始条件,将导线在脉动风荷载作用下的响应近似视为线性,考虑平均响应和背景响应分量的组合,提出多跨输电导线单目标和多目标等效静力风荷载的计算方法.以某500kV三跨耐张段为研究对象,分别以导线关键位置的顺风向位移和悬垂绝缘子串挂点顺风向反力为等效目标,讨论荷载-响应相关法(LRC)、阵风荷载包络线法(GLE)、多目标等效方法在导线等效静力风荷载计算中的适用性.计算导线的风荷载调整系数,并与我国规范取值进行对比.结果表明,GLE法可用于多跨输电线路的等效静力风荷载计算;规范对风荷载调整系数的取值不尽合理.     

高阶振型在超高层建筑风荷载中的影响

结构的高阶振型对超高层建筑的风致响应有较大影响,尤其针对超高层建筑风荷载方面的认识还不够深入。随着建筑高度越来越高,建筑变得越来越柔,高阶振型对于风荷载的贡献随之增大。以珠海市某一超高层建筑为工程背景,在X,Y和Z方向将考虑高阶振型的风荷载与仅考虑第一阶振型的风荷载进行比较,结果表明:高阶振型对于超高层建筑风荷载的贡献较小,计算超高层建筑风荷载时,只需计算第一阶振型的数值即可满足工程要求,高阶振型对其影响可以忽略不计。