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复杂高层结构随机地震反应中阻尼模型的影响分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2014年第6期41卷 28-34页

作者：杨永胜陈清军同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学结构工程与防灾研究所上海200092

扼要比较了Rayleigh阻尼和Caughey阻尼两种阻尼模型,利用ANSYS软件中的APDL编程语言进行二次开发,将Caughey阻尼模型应用到复杂高层建筑结构的随机地震反应分析中;以某实际复杂高层建筑为例,采用现场测试和数值模拟相结合的方法,分析了... 详细信息

扼要比较了Rayleigh阻尼和Caughey阻尼两种阻尼模型,利用ANSYS软件中的APDL编程语言进行二次开发,将Caughey阻尼模型应用到复杂高层建筑结构的随机地震反应分析中;以某实际复杂高层建筑为例,采用现场测试和数值模拟相结合的方法,分析了不同阻尼模型对复杂高层结构随机地震反应计算结果的影响,讨论了Rayleigh阻尼模型和Caughey阻尼模型的适用范围.结果表明,Rayleigh阻尼模型的曲线形状与所选取的控制频率相关,两控制频率间的计算阻尼比小于实测结果,两控制频率以外部分的计算阻尼比则大于实测阻尼比;Caughey阻尼模型能在较大频率范围内较准确地反映结构的阻尼特性.

关键词：阻尼抗震设计随机地震反应 ANSYS二次开发振动测试

非弹性结构随机地震反应及概率位移需求分析实用方法

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第4期47卷 1338-1345页

作者：尹犟周先雁易伟建陈伯望段绍伟中南林业科技大学土木工程与力学学院湖南长沙410004 湖南大学土木工程学院湖南长沙410000

探讨常规Pushover分析法的优劣,介绍改进后的模态Pushover分析法(即改进MPA法)。基于概率统计理论和Pushover分析法的基本思想,分别推导2种分析多自由度结构非弹性随机地震反应和概率位移需求的实用方法。方法Ⅰ采用常规POA方法将多自... 详细信息

探讨常规Pushover分析法的优劣,介绍改进后的模态Pushover分析法(即改进MPA法)。基于概率统计理论和Pushover分析法的基本思想,分别推导2种分析多自由度结构非弹性随机地震反应和概率位移需求的实用方法。方法Ⅰ采用常规POA方法将多自由度结构等效为单自由度体系,而方法Ⅱ则主要基于改进的MPA法。研究结果表明:采用方法Ⅰ估计所得结构顶点位移需求概率接近Monte Carlo数值模拟结果,采用方法Ⅱ估计所得结构层间位移需求概率与概率IDA法的分析结果基本吻合。这2种方法具有准确、高效且便于操作的优点,与大量非线性时程分析为基础的数值方法相比,其复杂程度低,运算效率高。

关键词：非弹性结构随机地震反应概率地震需求位移需求

深厚场地大型桥梁桩基础随机地震反应及可靠性分析

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岩土力学 2007年第2期28卷 263-268页

作者：刘汉龙王志华陈国兴河海大学岩土工程水利部重点实验室/岩土工程科学研究所南京210098 南京工业大学岩土工程研究所南京210009

以苏通长江大桥主墩特大型群桩基础为研究背景,考虑地震动的不确定性,将地震激励作为平稳随机过程,采用随机地震反应分析方法,对深厚场地上群桩基础受上部桥墩荷载下的地震反应进行研究。土体动力非线性性能采用等效线性化方法考虑。由... 详细信息

以苏通长江大桥主墩特大型群桩基础为研究背景,考虑地震动的不确定性,将地震激励作为平稳随机过程,采用随机地震反应分析方法,对深厚场地上群桩基础受上部桥墩荷载下的地震反应进行研究。土体动力非线性性能采用等效线性化方法考虑。由于桥墩惯性作用以及软土土层对桩身位移的约束作用,地震激励下桩身位移呈三角形分布。土体位移与土体和基础间距离有关,桥墩-桩-土相互作用对基础两侧1.5倍基础宽度的土体位移有较大影响。桩体内力反应结果表明,桩顶及桩身上部剪力及弯矩均较大,边桩剪力显著大于中间桩剪力。此外,基于强度破坏准则,对以桩身屈服剪力作为控制指标的群桩基础动力可靠性进行了分析。

关键词：群桩基础随机地震反应深厚场地动力可靠性强度破坏

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一种控制高层结构随机地震反应的新策略

中国石油大学学报（自然科学版） 2014年第1期38卷 124-131页

作者：马涌泉邱洪兴东南大学土木工程学院江苏南京210096

以某高层剪切型钢框架结构为工程背景,提出TMD与LRB联合作用的T-L控制策略,利用非线性随机振动理论分别对无控制、TMD控制和T-L控制3种控制结构的非线性运动方程进行等效线性化处理,利用复模态理论给出以第一振型表示的3种控制结构随机... 详细信息

以某高层剪切型钢框架结构为工程背景,提出TMD与LRB联合作用的T-L控制策略,利用非线性随机振动理论分别对无控制、TMD控制和T-L控制3种控制结构的非线性运动方程进行等效线性化处理,利用复模态理论给出以第一振型表示的3种控制结构随机地震反应解析解的计算方法。研究结果表明:新提出的T-L控制策略比TMD控制更能显著降低结构位移、速度和加速度反应方差;新算法同样可用于求解LRB层间隔震高层结构随机地震反应。算例在T-L控制下的最大位移、速度和加速度反应方差比TMD控制下的分别降低了29.3%、27.8%和31.6%。

关键词：高层结构振动控制调谐质量阻尼器铅芯橡胶支座复模态分析随机地震反应

基于随机地震反应的桥墩-群桩-土相互作用研究

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岩土力学 2006年第3期27卷 409-413页

作者：王志华刘汉龙陈国兴河海大学岩土工程研究所南京210098 南京工业大学岩土工程研究所南京210009

考虑地震动的随机性,利用复反应分析技术,采用随机地震反应计算方法对某一特大型桥梁群桩基础与土动力相互作用效应进行了数值试验研究。将土与群桩体系视为一个整体进行有限元离散,采用等效线性化方法考虑土体的动力非线性性能。将桥墩... 详细信息

考虑地震动的随机性,利用复反应分析技术,采用随机地震反应计算方法对某一特大型桥梁群桩基础与土动力相互作用效应进行了数值试验研究。将土与群桩体系视为一个整体进行有限元离散,采用等效线性化方法考虑土体的动力非线性性能。将桥墩-群桩-土相互作用体系与自由场随机地震反应进行比较,结果表明:相互作用效应的影响与桩土模量差异以及土体与群桩基础距离有关;软土层剪应变水平及分布发生了显著变化,群桩基础两侧附近土域剪应变呈现明显的弧形分布;地表及浅层土体最大地震加速度反应有所减小,但覆盖层中下部土体加速度反应峰值明显增大,增幅达5%～30%左右;此外,地震地面运动的频谱成分存在显著差别。桥梁桩基础抗震设计中应充分考虑桥梁结构-群桩-土相互作用效应。

关键词：桥墩-群桩-土相互作用随机地震反应等效线性化方法抗震设计

非线性滞变体系的随机地震反应及动力可靠性分析

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西安交通大学学报 1999年第4期33卷 65-68,81页

作者：郭德发王小惠西安交通大学

将地震地面运动模拟为平稳过滤有色噪声，利用统计线性化和复模态分析理论将ＢｏｕｃＷｅｎＢａｂｅｒＮｏｏｒｉ（ＢＷＢＮ）拢缩滞回恢复力模型推广应用于多自由度滞变体系，求得了多自由度非线性滞变体系的随机地震反应；并运... 详细信息

将地震地面运动模拟为平稳过滤有色噪声，利用统计线性化和复模态分析理论将ＢｏｕｃＷｅｎＢａｂｅｒＮｏｏｒｉ（ＢＷＢＮ）拢缩滞回恢复力模型推广应用于多自由度滞变体系，求得了多自由度非线性滞变体系的随机地震反应；并运用结构延性和耗能的双重破坏准则进行了非线性滞变体系的动力可靠性分析．

关键词：非线性滞变体系随机地震反应动力可靠性

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指数函数模量成层土上剪切梁的随机地震反应

长安大学学报（自然科学版） 2008年第4期28卷 66-69页

作者：曹彩芹王春玲王爱勤西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 长安大学理学院陕西西安710064

按照剪切梁理论,给出了指数函数剪切模量成层土上剪切梁的自振频率方程及任意阶振型函数的解析表达式,应用振型叠加原理计算了这种梁的地震反应,然后利用随机振动理论,基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数、白噪声谱和过滤白噪声谱... 详细信息

按照剪切梁理论,给出了指数函数剪切模量成层土上剪切梁的自振频率方程及任意阶振型函数的解析表达式,应用振型叠加原理计算了这种梁的地震反应,然后利用随机振动理论,基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数、白噪声谱和过滤白噪声谱,研究了该梁对地震的随机动力响应问题。计算结果表明:在基岩输入地震加速度的功率谱为白噪声谱的情况下,土层和梁的最大期望反应均有别于过滤白噪声谱时的相应值;平稳输入与输出时,地基和梁的最大期望反应总是不小于非平稳过程时的相应值。

关键词：结构工程剪切梁自振颇率随机地震反应解析方法

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土与隔震结构共同作用的随机地震反应分析

北京交通大学学报 2007年第4期31卷 40-44页

作者：王阿萍姚谦峰北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

采用子结构法,把地基土视为置刚性基础于其上的匀质、各向同性的粘弹性半空间,用Bouc-Wen光滑型滞变恢复力模型来模拟隔震层的弹塑性,上部结构采用剪切型结构模型建立土-结构动力相互作用的隔震结构非线性运动方程;利用状态空间法,将地... 详细信息

采用子结构法,把地基土视为置刚性基础于其上的匀质、各向同性的粘弹性半空间,用Bouc-Wen光滑型滞变恢复力模型来模拟隔震层的弹塑性,上部结构采用剪切型结构模型建立土-结构动力相互作用的隔震结构非线性运动方程;利用状态空间法,将地震波以功率谱密度的形式输入,通过随机等效线性化获得隔震结构反应的统计值.分析表明,基于刚性地基假定的隔震结构设计并不总是保守的,地基土的类型和隔震结构的隔震度都在一定范围内对结构地震反应有显著影响.

关键词：基础隔震结构土-结构相互作用子结构法状态空间法等效线性化随机地震反应

非线性土层随机地震反应的概率平均等价线性化法

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岩土工程学报 1989年第4期11卷 9-16页

作者：吴再光韩国城林皋大连理工大学土木系

本文在总结现有计算土层平稳随机地震反应等价线性化法的基础之上,提出了新的概率平均等价线性化法,以单层土、单自由度水平剪切振动系统为例,用Monte-Carlo数值模拟法对本文方法及其它方法进行了统计检验。结果表明,概率平均法概念明确... 详细信息

本文在总结现有计算土层平稳随机地震反应等价线性化法的基础之上,提出了新的概率平均等价线性化法,以单层土、单自由度水平剪切振动系统为例,用Monte-Carlo数值模拟法对本文方法及其它方法进行了统计检验。结果表明,概率平均法概念明确,精度较其它方法更高,计算也不复杂,是一种较好的方法。

关键词：土层随机地震反应非线性等价线性化法概率平均法