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利用正交Hilbert谱模拟非平稳随机地震动

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重庆大学学报（自然科学版） 2012年第12期35卷 100-105,138页

作者：胡灿阳陈清军徐庆阳南京审计学院江苏省公共工程审计重点实验室南京210029 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

基于样本记录正交HHT变换的Hilbert谱提出了非平稳随机地震动过程的模拟方法。利用正交EMD法对IMF分量进行处理,克服了传统EMD分解存在能量泄漏的缺点,使正交HHT法可以精确分析非平稳信号的时频特性。在此基础上,把样本的Hilbert谱均值... 详细信息

基于样本记录正交HHT变换的Hilbert谱提出了非平稳随机地震动过程的模拟方法。利用正交EMD法对IMF分量进行处理,克服了传统EMD分解存在能量泄漏的缺点,使正交HHT法可以精确分析非平稳信号的时频特性。在此基础上,把样本的Hilbert谱均值作为地震动随机过程的目标Hilbert谱,引入随机相位角来进行非平稳随机地震动过程的仿真,并且给出了随机过程的统计特性函数。通过对2个地震动记录的模拟,验证了模拟的地震动样本,能完全反映原记录强度和频率的非平稳特性,在时频分布上和原记录非常接近,具有相同的统计特征,并且模拟样本之间也具有良好的离散性。

关键词：非平稳地震动正交HHT Hilbert谱随机相位角模拟样本

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基于EMD和最小二乘法的基线飘移研究

振动与冲击 2010年第3期29卷 162-167页

作者：胡灿阳陈清军南京审计学院南京210009 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

模拟和数字加速度仪记录的一个主要问题是参考基线的失真和飘移。在地震作用下的土-结构相互作用分析时,直接由地面加速度记录积分得到的位移通常存在基线飘移。在大跨度结构相互作用分析中,这种飘移会对分析结果带来严重的影响。提出... 详细信息

模拟和数字加速度仪记录的一个主要问题是参考基线的失真和飘移。在地震作用下的土-结构相互作用分析时,直接由地面加速度记录积分得到的位移通常存在基线飘移。在大跨度结构相互作用分析中,这种飘移会对分析结果带来严重的影响。提出一个简单的方法来移除长周期噪声进行基线调整。首先在时域内对加速度进行最小二乘拟合处理,接着通过EMD提取趋势项来进一步去除积分位移中的长周期影响。通过数值模拟信号和实测记录对比验证了此方法的可靠性。

关键词：经验模态分解最小二乘法基线飘移趋势项

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基于HHT法的地震地面运动局部谱密度估计

振动与冲击 2007年第10期26卷 126-131页

作者：胡灿阳陈清军同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

采用能反映时频非平稳特性的时变谱密度(局部谱密度)来描述地震地面运动是非常必要的。本文给出了利用HHT估计地震地面运动局部谱密度的方法。从理论上比较了HHT、STFT和多重过滤法等局部谱密度的估计方法,然后通过具体算例,对理论分析... 详细信息

采用能反映时频非平稳特性的时变谱密度(局部谱密度)来描述地震地面运动是非常必要的。本文给出了利用HHT估计地震地面运动局部谱密度的方法。从理论上比较了HHT、STFT和多重过滤法等局部谱密度的估计方法,然后通过具体算例,对理论分析进行了验证。指出利用HHT法来估计局部谱密度在精度和速度方面都有很好的优势,可以作为一种有效的局部谱密度估计方法,这有利于局部谱密度在地震动模型化和结构随机响应分析等方面的应用。

关键词：经验模态分解 Hilbert-Huang变换非平稳过程局部谱密度估计平稳度

基于改进遗传算法的大跨机库柱间消能支撑的位置优化研究

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土木工程学报 2013年第6期46卷 35-43页

作者：徐庆阳李爱群丁幼亮沈顺高胡灿阳南京审计学院江苏公共工程审计重点实验室江苏南京211815 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 中国航空工业规划设计研究院北京100120

大跨维修机库动力特性复杂,针对该类结构的减震研究则刚刚起步。结合大跨机库的地震响应特点,采用布置柱间消能支撑来进行机库结构地震响应的被动控制。结合减震结构优化模型特点与主要优化算法的数学原理,选取遗传算法作为结构减震装... 详细信息

大跨维修机库动力特性复杂,针对该类结构的减震研究则刚刚起步。结合大跨机库的地震响应特点,采用布置柱间消能支撑来进行机库结构地震响应的被动控制。结合减震结构优化模型特点与主要优化算法的数学原理,选取遗传算法作为结构减震装置位置优化分析工具,并在Matlab遗传工具箱基础上进行改进以提高寻优效率,通过编制目标函数程序实现改进遗传算法在结构被动控制系统位置优化分析中的应用。最后设置两类不同的适应度函数,分别进行机库结构减震位置优化与考虑阻尼器耗能效率的减震方案优化分析,结果表明遗传算法以及相应的优化程序可以有效地实现机库结构减震位置优化分析。

关键词：大跨维修机库被动控制消能支撑遗传算法位置优化

基于正交化HHT和随机相位模拟非平稳随机过程

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振动与冲击 2012年第14期31卷 102-106页

作者：胡灿阳陈清军祁冰徐庆阳南京审计学院江苏省公共工程审计重点实验室南京210029 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 河南省建筑科学研究院有限公司郑州450053

模拟非平稳随机过程已经成为工程中经常遇到的情况,使非平稳过程的大量模拟样本具有相同的统计特性并不容易。基于样本记录正交HHT变换的Hilbert谱提出了非平稳随机过程的模拟方法。首先,利用正交化方法对IMF分量进行处理,避免了传统EM... 详细信息

模拟非平稳随机过程已经成为工程中经常遇到的情况,使非平稳过程的大量模拟样本具有相同的统计特性并不容易。基于样本记录正交HHT变换的Hilbert谱提出了非平稳随机过程的模拟方法。首先,利用正交化方法对IMF分量进行处理,避免了传统EMD分解造成的能量泄漏。第二步,把样本的Hilbert谱均值作为随机过程的目标Hilbert谱,通过引入随机相位进行非平稳随机过程的仿真,并且给出了随机过程的统计特性函数。通过对低频地震动记录和高频地铁振动记录的模拟算例表明,模拟的非平稳过程样本与原记录在时频分布上非常接近,具有相同的统计特性。

关键词：非平稳随机过程正交HHT Hilbert谱随机相位角

基于模式搜索算法的结构被动控制系统参数优化研究

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振动与冲击 2013年第10期32卷 175-180页

作者：徐庆阳李爱群丁幼亮胡灿阳南京审计学院国际审计学院江苏公共工程审计重点实验室南京211815 东南大学土木工程学院东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

提出减震结构被动控制系统优化分析数学模型,结合优化模型特点与主要优化算法的数学原理,选取模式搜索算法进行结构减震被动控制系统参数优化分析。通过编制目标函数程序,实现了Matlab模式搜索工具箱与Ansys减震模型的接口。多峰值函数... 详细信息

提出减震结构被动控制系统优化分析数学模型,结合优化模型特点与主要优化算法的数学原理,选取模式搜索算法进行结构减震被动控制系统参数优化分析。通过编制目标函数程序,实现了Matlab模式搜索工具箱与Ansys减震模型的接口。多峰值函数的极值求解过程印证了模式搜索工具箱在解决该类优化问题时的有效性,而框架减震模型参数优化分析过程表明了优化程序的可行性以及优化结果的准确性,最终不同地震波下的优化分析结果证明了优化程序在减震结构参数优化中的稳定性。

关键词：优化算法模式搜索振动控制减震结构参数优化

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非平稳地震动的双调制模型研究

力学季刊 2008年第4期29卷 530-536页

作者：胡灿阳陈清军同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

地震动是工程结构地震反应研究与抗震设计的基础,要分析工程系统的性能,必须要把地震动作为随机过程来建立可靠的模型。本文通过对非平稳过程演变谱的研究,给出双调制函数,建立了双调制非平稳地震地面运动模型。结合双调制函数和三角级... 详细信息

地震动是工程结构地震反应研究与抗震设计的基础,要分析工程系统的性能,必须要把地震动作为随机过程来建立可靠的模型。本文通过对非平稳过程演变谱的研究,给出双调制函数,建立了双调制非平稳地震地面运动模型。结合双调制函数和三角级数法生成人工地震波,通过对人工波频率和强度的非平稳性研究验证了双调制模型的有效性。同时本文给出了双调制非平稳地震激励的结构响应虚拟激励算法,得到响应的时变功率谱。分析表明,该模型具有明确的物理意义,且更符合实际,为结构抗震可靠性分析提供了一种较好的地震动模型。

关键词：双调制函数虚拟激励非平稳过程平稳度

埋置块式基础地基阻抗函数的简化计算方法研究

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振动与冲击 2011年第5期30卷 252-256页

作者：胡灿阳陈清军徐庆阳熊琴琴南京审计学院江苏省公共工程审计重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室

目前关于地基阻抗的分析和计算方法都比较繁琐,不易为工程设计人员所掌握。基于此,提出了埋置基础地基阻抗函数的简化计算方法。首先,采用锥体模型分析均质半空间内埋置圆盘一维振动波的传播过程,得到了平动和转动时的地基阻抗。在此基... 详细信息

目前关于地基阻抗的分析和计算方法都比较繁琐,不易为工程设计人员所掌握。基于此,提出了埋置基础地基阻抗函数的简化计算方法。首先,采用锥体模型分析均质半空间内埋置圆盘一维振动波的传播过程,得到了平动和转动时的地基阻抗。在此基础上,利用埋置圆盘组来模拟埋置基础,分析得到了埋置基础地基阻抗函数。最后,通过算例表明此方法计算效率高,误差小,适用于工程计算。

关键词：锥体模型块式基础阻抗函数埋置基础土-结构相互作用

基于改进遗传算法的结构被动控制系统位置优化研究

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防灾减灾工程学报 2013年第5期33卷 530-535页

作者：徐庆阳李爱群丁幼亮张志强胡灿阳南京审计学院国际审计学院南京211815 中国长江三峡集团公司北京100038 东南大学土木工程学院东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

提出采用被动控制技术的减震结构位置优化分析方法及其数学模型。结合该类优化问题的特点与主要优化算法的数学原理,选取遗传算法作为结构减震装置位置优化分析工具,并在Matlab遗传工具箱基础上进行了改进,以提高寻优效率,进而通过目标... 详细信息

提出采用被动控制技术的减震结构位置优化分析方法及其数学模型。结合该类优化问题的特点与主要优化算法的数学原理,选取遗传算法作为结构减震装置位置优化分析工具,并在Matlab遗传工具箱基础上进行了改进,以提高寻优效率,进而通过目标函数程序的编制,实现了改进遗传算法在结构被动控制系统位置优化分析中的应用。最后,设置了2类不同的适应度函数,对一平面框架与一平面排架分别进行了结构减震布置优化与考虑阻尼器耗能效率的减震方案优化。结果表明,遗传算法以及相应的优化程序可以有效准确地实现结构减震位置的优化分析。

关键词：遗传算法优化分析