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地震作用下密频拱桥rayleigh阻尼的优化解

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哈尔滨工业大学学报 2015年第12期47卷 123-128页

作者：雷素素高永涛潘旦光北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

为建立频谱密集结构的阻尼矩阵,以地震反应谱理论为基础,基于完全二次组合(CQC)提出了求解rayleigh阻尼系数的优化分析方法.在此基础上,为实现任意阶模态阻尼比等于精确阻尼的要求,利用Lagrange乘子法进一步建立了求解rayleigh阻尼系数... 详细信息

为建立频谱密集结构的阻尼矩阵,以地震反应谱理论为基础,基于完全二次组合(CQC)提出了求解rayleigh阻尼系数的优化分析方法.在此基础上,为实现任意阶模态阻尼比等于精确阻尼的要求,利用Lagrange乘子法进一步建立了求解rayleigh阻尼系数约束优化方法.以一座斜交曲梁下承式钢结构吊索拱桥为例,讨论优化分析所得rayleigh阻尼系数的稳定性,比较了不同的优化目标组合、约束条件对优化参考频率和地震反应的影响,以及约束优化解中约束模态的选取问题.数值分析结果表明,与平方和开平方组合(SRSS)相比,CQC组合所得的rayleigh阻尼系数的地震反应计算误差更小,约束模态应该选取对结构地震反应有显著贡献的第一阶模态.

关键词：密频结构地震反应 rayleigh阻尼优化分析完全二次型组合

大跨网壳地震反应时rayleigh阻尼构建方法比较

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哈尔滨工业大学学报 2017年第12期49卷 45-52页

作者：潘旦光程业李雪菊北京科技大学土木系北京100083 土木工程防灾国家重点实验室(同济大学) 上海200092

为研究rayleigh阻尼系数参考频率选取方法对结构地震反应的影响,以一个长85.2 m,宽61.8 m的网壳为例,对比分析了基于地震波频谱特性选取第二个参考频率的方法、Idriss方法、传统方法、优化方法所得rayleigh阻尼系数引起顶点位移和基底... 详细信息

为研究rayleigh阻尼系数参考频率选取方法对结构地震反应的影响,以一个长85.2 m,宽61.8 m的网壳为例,对比分析了基于地震波频谱特性选取第二个参考频率的方法、Idriss方法、传统方法、优化方法所得rayleigh阻尼系数引起顶点位移和基底剪力计算误差.对于地震波的频谱特性,讨论了拟加速度反应谱、拟速度反应谱、位移反应谱的峰值频率和形心点频率的统计范围.数值计算结果表明:基于拟速度反应谱、位移反应谱峰值频率和形心频率以及Fourier谱的峰值频率所得rayleigh阻尼将使计算结果偏小;用小于基本周期范围内的拟加速度反应谱的峰值频率或形心点频率作为第二个参考频率计算误差较小;当地震波的卓越频率大于基频的结构时,Idriss方法用平滑化Fourier谱的卓越频率计算参考频率效果更好;优化方法可以直接得到rayleigh阻尼系数,避免了人为选取参考频率的任意性,且计算精度高.

关键词：地震反应 rayleigh阻尼卓越频率参考频率优化方法

深覆盖土层动力响应时程分析中rayleigh阻尼系数的确定

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岩土工程学报 2016年第3期38卷 468-476页

作者：王淮峰楼梦麟张如林厦门理工学院土木工程与建筑学院福建厦门361000 同济大学土木工程防灾重点实验室上海200092 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580

合理选择确定rayleigh阻尼矩阵比例阻尼系数的振型频率对于准确计算场地地震响应有重要影响。将一种高层结构rayleigh阻尼系数优化方法引入到深覆盖土层的地震响应分析中,并根据土层动力响应的特点进行了相应的改进。选择了28条具有代... 详细信息

合理选择确定rayleigh阻尼矩阵比例阻尼系数的振型频率对于准确计算场地地震响应有重要影响。将一种高层结构rayleigh阻尼系数优化方法引入到深覆盖土层的地震响应分析中,并根据土层动力响应的特点进行了相应的改进。选择了28条具有代表性的地震波,通过对某典型深厚土层模型进行地震反应分析,比较了多种rayleigh阻尼系数计算方法的精度及适用性,给出了深覆盖土层的地震响应分析中rayleigh阻尼系数的确定方法。

关键词： rayleigh阻尼阻尼系数深覆盖土层地震响应分析

直接确定rayleigh阻尼系数的一种优化方法

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工程力学 2013年第9期30卷 16-21页

作者：潘旦光北京科技大学土木系北京100083

为避免构造rayleigh阻尼矩阵过程中选择两阶参考振动模态的任意性,提出了一种直接确定rayleigh阻尼系数的优化求解方法。在该方法中,利用输入时程的位移反应谱和模态分析结果,以结构某一动力反应的峰值误差构造目标函数,使目标函数取最... 详细信息

为避免构造rayleigh阻尼矩阵过程中选择两阶参考振动模态的任意性,提出了一种直接确定rayleigh阻尼系数的优化求解方法。在该方法中,利用输入时程的位移反应谱和模态分析结果,以结构某一动力反应的峰值误差构造目标函数,使目标函数取最小值即可得到rayleigh阻尼系数的优化解。随后,以一栋5层剪切型建筑的谐振反应为例,系统研究了结构动力特性、激励空间分布和频谱特性对rayleigh阻尼系数的影响。同时,验证所提方法的精度与有效性。

关键词：动力反应 rayleigh阻尼优化分析位移反应谱动力特性空间分布频谱特性

动力松弛方法中rayleigh阻尼参数取值分析

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计算力学学报 2010年第1期27卷 169-172页

作者：李士军马大为朱孙科南京理工大学机械工程学院南京210094

论文阐述了动力松弛法计算静力问题的原理,分析了rayleigh阻尼对计算的影响,提出了一种对质量阻尼和刚度阻尼参数取值的新方法。这种取值方法可以避免计算结果的振荡和过塑性的问题,并利用实例计算进行了对比分析,验证了本文中rayleigh... 详细信息

论文阐述了动力松弛法计算静力问题的原理,分析了rayleigh阻尼对计算的影响,提出了一种对质量阻尼和刚度阻尼参数取值的新方法。这种取值方法可以避免计算结果的振荡和过塑性的问题,并利用实例计算进行了对比分析,验证了本文中rayleigh阻尼取值的合理性。

关键词：显式动力学动力松弛 rayleigh阻尼

大跨斜拉桥rayleigh阻尼系数约束优化解

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振动与冲击 2014年第16期33卷 34-41页

作者：潘旦光靳国豪高莉莉北京科技大学土木系北京100083

进行大跨桥梁地震反应分析时以结构位移反应峰值误差为目标函数,建立求解rayleigh阻尼系数的优化分析方法。考虑基频模态为结构动力反应的最显著贡献模态,以基频模态阻尼比等于精确值为约束条件,形成求解rayleigh阻尼系数的约束优化方程... 详细信息

进行大跨桥梁地震反应分析时以结构位移反应峰值误差为目标函数,建立求解rayleigh阻尼系数的优化分析方法。考虑基频模态为结构动力反应的最显著贡献模态,以基频模态阻尼比等于精确值为约束条件,形成求解rayleigh阻尼系数的约束优化方程;以840 m长斜拉桥为例分析rayleigh阻尼系数随优化计算模态数及参考自由度变化规律。与传统rayleigh阻尼比较,讨论不同阻尼模型对结构位移、内力计算误差。数值计算结果表明,该方法可有效降低位移、内力计算误差,避免人为选择参考频率所致任意性,适合工程结构计算与分析。

关键词：大跨桥梁地震反应 rayleigh阻尼约束优化分析

深覆盖土层rayleigh阻尼矩阵建模问题的讨论

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岩土工程学报 2013年第7期35卷 1272-1279页

作者：楼梦麟邵新刚同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

分别应用时域和频域分析方法对土层的地震反应进行了计算,通过比较时域和频域的计算结果,探讨了深覆盖土层地震反应时域分析中rayleigh阻尼矩阵合理建模的重要性。数值结果表明:在深覆盖土层地震反应时域分析中,rayleigh比例阻尼矩阵不... 详细信息

分别应用时域和频域分析方法对土层的地震反应进行了计算,通过比较时域和频域的计算结果,探讨了深覆盖土层地震反应时域分析中rayleigh阻尼矩阵合理建模的重要性。数值结果表明:在深覆盖土层地震反应时域分析中,rayleigh比例阻尼矩阵不同建模方式对土层加速度反应计算结果的准确性影响很大,而对土层位移反应计算结果的准确性影响非常有限。建议当土层基频高于基岩地震波的主要分量激励频率时,确定rayleigh阻尼矩阵比例系数的第2个自振频率ωn可选取土层第2或第3阶低阶自振频率,而当土层基频接近于、低于特别是远低于基岩地震波的主要分量激励频率时,应重视土层高阶振型共振效应对土层地震反应的贡献,此时ωn应选取为输入基岩地震波反应谱的峰值频率ωR。

关键词： rayleigh阻尼时域频域深覆盖土层反应谱峰值阻尼系数

rayleigh阻尼系数解法比较及对结构地震反应影响

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工程力学 2015年第6期32卷 192-199页

作者：潘旦光高莉莉北京科技大学土木工程系北京100083

rayleigh阻尼是一种广泛采用的正交阻尼模型。针对一个直径90m,高15m的穹顶结构,分析比较了四种方法(传统方法、最小二乘法、基于多参考振型的加权最小二乘法和基于结构位移峰值误差优化法)所得rayleigh阻尼系数对结构地震反应计算精度... 详细信息

rayleigh阻尼是一种广泛采用的正交阻尼模型。针对一个直径90m,高15m的穹顶结构,分析比较了四种方法(传统方法、最小二乘法、基于多参考振型的加权最小二乘法和基于结构位移峰值误差优化法)所得rayleigh阻尼系数对结构地震反应计算精度的影响。四条地震波的分析结果表明:基于结构位移峰值误差的优化方法对于结构位移等以低阶模态控制的动力反应量计算精度最高;传统方法存在选择合适第二阶参考频率的难题;而最小二乘法不是计算rayleigh阻尼系数的合理方法。当结构的显著贡献模态多且不同动力反应相关显著贡献模态的频率有巨大差异时,rayleigh阻尼模型将无法构造兼顾低阶模态和高阶模态计算精度的阻尼矩阵,此时需要采用更多阶模态的阻尼比等于精确值的阻尼矩阵构造方法。

关键词：地震反应 rayleigh阻尼加权最小二乘法优化分析穹顶结构

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软土场地中不同rayleigh阻尼模型的地震响应研究

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山东建筑大学学报 2022年第2期37卷 15-20,59页

作者：钟岱辉孙文豪山东建筑大学土木工程学院山东济南250101

软土场地的地震响应研究对场地地震动参数的确定具有重要意义,rayleigh阻尼模型的选取对场地响应结果有较大影响。文章基于一维时域非线性计算方法,针对国内Ⅲ和Ⅳ类软土场地,利用一维场地地震反应分析程序DEEPSOIL,分析了不同输入地震... 详细信息

软土场地的地震响应研究对场地地震动参数的确定具有重要意义,rayleigh阻尼模型的选取对场地响应结果有较大影响。文章基于一维时域非线性计算方法,针对国内Ⅲ和Ⅳ类软土场地,利用一维场地地震反应分析程序DEEPSOIL,分析了不同输入地震动作用下3种rayleigh阻尼模型的场地地表加速度反应谱和地表峰值加速度的差异。结果表明:3种rayleigh阻尼模型结果的差异主要与振型频率的选择有关;随着输入地震动强度的增大,其在地表加速度反应谱谱值上差异逐渐加大,简化Rayligh阻尼模型的应用应与输入地震动的频谱特性相匹配;理论上扩展的rayleigh阻尼模型更能真实地体现土体反应,且计算结果与完全rayleigh阻尼模型在结果上的相差最大仅为6.8%,但计算效率偏低,在DEEPSOIL的工程应用中仍然推荐使用完全rayleigh阻尼模型。

关键词：软土场地场地地震反应 rayleigh阻尼时域非线性