考虑P-⊿效应的框架结构弹塑性数值子结构分析

几何非线性是土木工程结构在强震作用下动力时程分析过程中必要的考虑因素。该文基于数值子结构方法,结合平面Euler-Bernoulli梁柱单元的几何大变形理论,将平面框架结构的非线性分析转化为线弹性主结构的弹性分析,并提出材料和几何非线性修正力项,作为等效为外荷载项施加于主结构以考虑结构的双非线性。最后,对一平面钢框架结构进行地震动力时程分析,分析结果表明考虑了双非线性的数值子结构方法具有良好的精确性与高效性;同时,几何非线性对结构动力响应具有重要影响。     

基于共轭梯度的极速学习机

极速学习机(ELM)由于具有较快的训练速度和较好的泛化能力而被广泛的应用到很多的领域,然而在计算数据样例个数较大的情况下,它的训练速度就会下降,甚至会出现程序报错,因此提出在ELM模型中用改进的共轭梯度算法代替广义逆的计算方法。实验结果表明,与求逆矩阵的ELM算法相比,在同等泛化精度的条件下,共轭梯度ELM有着更快的训练速度。通过研究发现:基于共轭梯度的极速学习机算法不需要计算一个大型矩阵的广义逆,而大部分广义逆的计算依赖于矩阵的奇异值分解(SVD),但这种奇异值分解对于阶数很高的矩阵具有很低的效率;因为已经证明共轭梯度算法可通过有限步迭代找到其解,所以基于共轭剃度的极速学习机有着较高的训练速度,而且也比较适用于处理大数据。     

低延性钢筋混凝土框架结构抗震性能分析与评估

对抗震设防水平不高、抗震构造措施设置不足且已经服役多年的低延性钢筋混凝土框架结构抗震性能的主要影响因素进行总结,在此基础上从构件层面逐一分析各影响因素的敏感性,采用有限元分析软件OpenSees建模分析、评估两类延性不同但具有相同尺寸及配筋率的结构的抗震性能,分别从结构与构件层面对比不同延性结构失效模式的差异性。分析结果表明,低延性结构抗震能力较新建结构差,但均满足现行抗震规范“大震不倒”的设计要求;当增强地震作用后,低延性结构的抗震性能远弱于新建结构,具体表现为延性低,耗能差,抗倒塌能力弱,易发生脆性破坏,结构低延性特征明显。     

钢筋混凝土框架结构弹塑性数值子结构分析方法

大型复杂土木工程结构在地震作用下失效破坏可能由部分关键构件严重损伤破坏导致,而大部分构件仍处于弹性或小变形状态。该类结构的地震损伤和破坏全过程分析涉及超大规模系统强非线性动力分析,目前尚缺乏能很好兼顾效率和精度的计算理论,基于此,该文提出一种新型高效且实用的弹塑性数值子结构理论和计算方法,将大型复杂结构系统的大规模非线性计算问题转化为整体结构适度规模的线弹性分析和数量与规模均较小的局部隔离子结构非线性分析,其中,线弹性整体结构刚度矩阵的集成及LU三角分解仅需进行一次,大大提高计算效率;少数屈服构件的子结构非线性分析采用精细化有限元模型或不同类型单元模型,精确模拟构件局部损伤破坏机理,有效提高结构整体的计算精度。最后通过对一榀平面钢筋混凝土框架结构进行地震动力弹塑性数值子结构方法分析,验证其高效性与精确性。