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梁端铰接钢管混凝土框架-核心筒结构的减震研究

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世界地震工程 2024年第3期40卷 142-153页

作者：柳博哲汪梦甫湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

梁端铰接钢管混凝土框架-核心筒结构很好地解决了传统双重抗侧体系由于节点焊接而带来的系列问题,但不可避免地对结构抗震性能产生影响,因此,亟需针对此类结构的消能减震研究。本文以30层梁端铰接的钢管混凝土柱-混凝土核心筒结构为研... 详细信息

梁端铰接钢管混凝土框架-核心筒结构很好地解决了传统双重抗侧体系由于节点焊接而带来的系列问题,但不可避免地对结构抗震性能产生影响,因此,亟需针对此类结构的消能减震研究。本文以30层梁端铰接的钢管混凝土柱-混凝土核心筒结构为研究对象,通过引入不同构造形式的消能黏滞阻尼伸臂形成减震层,利用OpenSees有限元软件对结构进行弹塑性时程分析,优选出最佳构造形式,并据此对比设置一道及两道减震层时,结构在罕遇地震下减震性能及黏滞阻尼器的阻尼系数和速度指数变化对设置一道减震层结构抗震性能的影响分析。研究结果表明:竖向斜撑型减震层对结构顶点位移、层间位移角、基底剪力的控制效果及自身的耗能效果最佳,而两道减震层结构的综合性能要略优于一道减震层结构,但一道减震层结构对减震层位置变化更敏感,且当减震层位于结构1/3 H层高时减震效果最佳;阻尼系数与速度指数过大或过小均会对结构产生不利影响,而速度指数能有效降低结构的层间位移角,但应注意所带来的位移突变和基底剪力增大问题。

关键词：钢管混凝土框架-核心筒结构梁端铰接减震层布置阻尼系数速度指数

Precise integration methods based on the Chebyshev polynomial of the first kind

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration 2008年第2期7卷 207-216页

作者： wang mengfu F. T. K. Au Department of Civil Engineering Hunan University Changsha 410082 China Department of Civil Engineering The University of Hong Kong China

This paper introduces two new types of precise integration methods based on Chebyshev polynomial of the first kind for dynamic response analysis of structures, namely the integral formula method （IFM） and the homogenized initial system method （HISM）. In both methods, nonlinear variable loadings within time intervals are simulated using Chebyshev polynomials of the first kind before a direct integration is performed. Developed on the basis of the integral formula, the recurrence relationship of the integral computation suggested in this paper is combined with the Crout decomposed method to solve linear algebraic equations. In this way, the IFM based on Chebyshev polynomial of the first kind is constructed. Transforming the non-homogenous initial system to the homogeneous dynamic system, and developing a special scheme without dimensional expansion, the HISM based on Chebyshev polynomial of the first kind is able to avoid the matrix inversion operation. The accuracy of the time integration schemes is examined and compared with other commonly used schemes, and it is shown that a greater accuracy as well as less time consuming can be achieved. Two numerical examples are presented to demonstrate the applicability of these new methods.

关键词： structural dynamics Chebyshev polynomial of the first kind the Crout decomposed method integral formula method homogenized initial system method

高轴压比下PVA-ECC柱抗震性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2017年第5期44卷 1-9页

作者：汪梦甫张旭湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

设计了3根PVA-ECC柱进行低周反复加载试验,分析了高轴压比下配箍率变化对柱抗震性能的影响,并与普通钢筋混凝土柱进行对比,分析其在滞回性能、延性、耗能性能及刚度退化上的差异.结果表明:3根PVA-ECC柱在低周反复荷载作用下均发生弯曲破... 详细信息

设计了3根PVA-ECC柱进行低周反复加载试验,分析了高轴压比下配箍率变化对柱抗震性能的影响,并与普通钢筋混凝土柱进行对比,分析其在滞回性能、延性、耗能性能及刚度退化上的差异.结果表明:3根PVA-ECC柱在低周反复荷载作用下均发生弯曲破坏,没有出现普通钢筋混凝土柱的劈裂、剥落与黏结破坏;随着箍筋间距的减小,抗震延性得到改善,箍筋间距70mm和50mm的柱与间距90mm的柱相比,位移延性、极限弹塑性位移角、等效黏滞阻尼系数分别增加了15.6%~16.3%,17.1%~20.6%和15.6%~17.8%;最后给出了满足一定位移延性和极限弹塑性位移角的抗震设计要求的最小配箍率的建议值.

关键词：抗震设计 PVA-ECC柱配箍率高轴压比

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端部带肋方钢管混凝土柱抗震试验研究

湖南大学学报（自然科学版） 2017年第11期44卷 31-37页

作者：汪梦甫杨冕湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为进一步提高方钢管混凝土柱的承载能力和延性,提出了一种新的方钢管混凝土柱构造方案,即在方钢管柱的端部设置加劲肋,并设计制作了3根端部带肋方钢管混凝土柱,进行了拟静力试验,比较、分析了试件在水平低周往复荷载作用下的承载能力、... 详细信息

为进一步提高方钢管混凝土柱的承载能力和延性,提出了一种新的方钢管混凝土柱构造方案,即在方钢管柱的端部设置加劲肋,并设计制作了3根端部带肋方钢管混凝土柱,进行了拟静力试验,比较、分析了试件在水平低周往复荷载作用下的承载能力、滞回曲线、骨架曲线以及位移延性等抗震性能指标.研究结果表明:相对于普通方钢管混凝土柱,3根端部带肋方钢管混凝土柱的滞回曲线更为饱满,骨架曲线的下降段更为平缓,柱极限位移明显提高,分别提高了44.4%、65.3%、29.3%,位移延性系数明显增大,分别增大了27.0%、51.3%、6.7%,表现出了更良好的延性与耗能能力,抗震性能有比较明显的改善.

关键词：方钢管混凝土柱端部带肋拟静力试验抗震性能

非比例阻尼线性体系地震反应计算的振型分解反应谱法

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地震工程与工程振动 2007年第1期27卷 31-37页

作者：汪梦甫湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

以非比例阻尼线性体系地震反应计算实数形式的一般解答为基础,推导得到了非比例阻尼线性体系水平地震作用计算的多种形式,建立了非比例阻尼线性体系地震反应计算振型分解反应谱法的基本过程与步骤。最后,以一个五层剪切型结构为例,通过... 详细信息

以非比例阻尼线性体系地震反应计算实数形式的一般解答为基础,推导得到了非比例阻尼线性体系水平地震作用计算的多种形式,建立了非比例阻尼线性体系地震反应计算振型分解反应谱法的基本过程与步骤。最后,以一个五层剪切型结构为例,通过与各种常用直接积分方法计算结果的比较,证实了本文非比例阻尼线性体系地震反应计算实数形式的一般解答的高精度与可靠性。通过对多种形式地震作用所得地震效应的比较,证实了非比例阻尼线性体系地震反应振型分解反应谱方法的可靠性及可行性。

关键词：非比例阻尼体系动力方程地震反应直接积分方法反应谱法

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基于位移的结构静力弹塑性分析方法的研究

地震工程与工程振动 2006年第5期26卷 73-80页

作者：汪梦甫王锐湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

本文系统介绍了基于位移的一般结构静力弹塑性(pushover)分析方法、自适应结构静力弹塑性(pushover)分析方法,指出了基于力的结构静力弹塑性(pushover)分析方法与基于位移的结构静力弹塑性(pushover)分析方法的差别。应用各种结构静力... 详细信息

本文系统介绍了基于位移的一般结构静力弹塑性(pushover)分析方法、自适应结构静力弹塑性(pushover)分析方法,指出了基于力的结构静力弹塑性(pushover)分析方法与基于位移的结构静力弹塑性(pushover)分析方法的差别。应用各种结构静力弹塑性(pushover)分析方法对一7层和15层框架剪力墙结构进行了计算与比较分析。算例结果表明,应用基于位移的一般结构静力弹塑性(push-over)分析方法对结构的抗震性能进行评估时,不受高阶振型的影响,结果更加准确合理。

关键词：基于位移的结构pushover分析基于力的结构pushover分析抗震性能评估

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指数型阻尼模型复模态更新及阻尼矩阵识别

湖南大学学报（自然科学版） 2021年第3期48卷 55-64页

作者：汪梦甫肖诗颖湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

提出了在模态测试的基础上识别得到指数型非粘滞阻尼系统中阻尼系数矩阵的方法.通过求解一个带约束最优化问题,得到满足系统特征方程的最优修正阻尼系数矩阵.考虑了实际模态测试中得到的模态参数的非完备性,可以利用有限的低阶模态,较... 详细信息

提出了在模态测试的基础上识别得到指数型非粘滞阻尼系统中阻尼系数矩阵的方法.通过求解一个带约束最优化问题,得到满足系统特征方程的最优修正阻尼系数矩阵.考虑了实际模态测试中得到的模态参数的非完备性,可以利用有限的低阶模态,较为准确地识别出系统的阻尼系数矩阵,但随着系统的非粘滞阻尼特性逐渐增强时,想要精确识别出阻尼系数矩阵所需要的模态数目会逐渐增加.同时,进一步考虑到模态测试中复模态的虚部受噪声影响较大,提出了阻尼矩阵识别过程中对复模态虚部进行更新的方法,使之满足指数型阻尼系统特征方程,且利用上述方法得到的复模态虚部,能较为精确地识别出阻尼系数矩阵.由于目前对松弛因子识别的研究较少,在模态更新方法的基础上提出了不依赖于复模态虚部的松弛因子识别公式,并通过数值算例,验证了指数型非粘滞阻尼模型的阻尼识别方法及复模态更新方法的适用性和有效性,及松弛因子识别的准确性.最后通过悬臂梁的振动测试进行模态参数识别,并讨论了指数阻尼模型的适用性和合理性.

关键词：粘弹性复模态分析阻尼系数参数识别拉普拉斯域

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带暗支撑预制叠合剪力墙抗震性能试验研究

湖南大学学报：自然科学版 2017年第1期44卷 54-64页

作者：汪梦甫邹同球湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为了从构造上进一步优化预制叠合剪力墙的连接,分别设计了1片普通局部高阻尼混凝土预制叠合剪力墙和1片带钢板暗支撑的局部高阻尼混凝土预制叠合剪力墙,进行了拟静力试验研究,分析了试件在水平低周往复荷载作用下的承载能力、滞回曲线... 详细信息

为了从构造上进一步优化预制叠合剪力墙的连接,分别设计了1片普通局部高阻尼混凝土预制叠合剪力墙和1片带钢板暗支撑的局部高阻尼混凝土预制叠合剪力墙,进行了拟静力试验研究,分析了试件在水平低周往复荷载作用下的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化以及耗能性能.对比研究了试件的裂缝发展情况以及破坏形态.研究结果表明:塑性铰区采用局部高阻尼混凝土和内置钢板暗支撑的预制叠合剪力墙均能表现出较好的抗震性能,连接构造合理,且钢板暗支撑的引入在提高预制叠合剪力墙承载能力的同时也提高其延性.

关键词：叠合剪力墙局部高阻尼混凝土暗支撑连接构造拟静力试验抗震性能

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无条件稳定的更新精细积分方法

固体力学学报 2006年第3期27卷 311-314页

作者：汪梦甫湖南大学土木工程学院长沙410082

提出将Pade逼近与精细积分方法中的指数矩阵运算技巧结合起来,建立了精细积分法的更新形式及计算过程,对该更新精细积分方法的稳定性进行了论证与探讨.结果表明,该更新精细积分方法是无条件稳定的,整个积分方法的精度取决于所取Pade逼... 详细信息

提出将Pade逼近与精细积分方法中的指数矩阵运算技巧结合起来,建立了精细积分法的更新形式及计算过程,对该更新精细积分方法的稳定性进行了论证与探讨.结果表明,该更新精细积分方法是无条件稳定的,整个积分方法的精度取决于所取Pade逼近的阶数与高斯积分点的数量.数值例题也显示了该方法的高效率及其可行性.

关键词：结构动力学时程分析指数矩阵运算无条件稳定