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1.
对于频率分布密集或受频带较宽的地震激励的结构，其响应不再以某一单一振型为主，须考虑采用多点控制。本文对受TMD多点控制的结构进行了研究。文中建立了带有多个子结构系统的以模态坐标和子结构自由度为未知量的统一运动方程。针对所得方程为非对称质量、非对称刚度、非经典阻尼的情况，本文给出了使用直接法求解的格式。地震随机响应分析采用了虚拟激励法，可以考虑各振型之间的耦合项，计算量小且精度高。本文的方法适用于带有多个子结构的系统的一般性问题，具有广泛的应用价值。 相似文献
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面向设计应用的地震动空间相干函数模型 总被引：2，自引：1，他引：1
本文对现有的常用地震动空间相干模型进行了总结,提出了一个新的面向工程抗震设计应用的形式统一的地震动空间相干函数模型,在此基础上推导出了多点地震反应谱和功率谱计算所需要的振型组合系数的解析表达式,避免了耗费时间的数值积分运算。本文模型与计算方法使多点地震激励下结构响应的计算时间减低至积分方法的1/20以下,使多点地震反应谱方法和多点地震功率谱方法在计算时间方面实用化。 相似文献
3.
多点输入下大跨空间索结构的非平稳响应分析 总被引：1，自引：1，他引：0
将非平稳地面运动的加速度表示为零均值的平稳随机函数乘以调制函数的形式,借助于虚拟激励法,解决了计算量与精度的矛盾,计算了大跨空间索结构的随机地震响应,即时变加速度功率谱和时变位移方差,比较分析了多点和一致2种输入方法下索结构非平稳响应的差异及多点输入下结构平稳和非平稳响应的差异,并且分析了视波速、结构跨度和阻尼比等因素的影响。通过分析可以看出虚拟激励法对于分析大跨度空间索结构的非平稳随机地震响应是非常适合的,而且是高效的。 相似文献
4.
为全面掌握核电超大型冷却塔的抗震性能,首先进行结构的模态分析,然后采用振型分解反应谱法和弹性时程分析方法,计算结构在多遇地震作用下的响应,并对结构进行考虑材料和几何非线性的动力弹塑性时程分析,得到结构在罕遇地震作用下的响应。由于超大塔支柱跨度达到170m,还首次对结构进行了考虑行波效应的多点激励分析。结果表明:结构前8阶振型以局部振动为主,直到第9阶出现整体倾覆振型。在多遇地震作用下,支柱的最大位移和基底剪力均满足规范要求,且水平地震反应远大于竖向地震反应。在罕遇地震作用下,支撑结构位移角远小于规范限值,出现的塑性铰数量较少,且主要分布在支柱与壳体的连接处。多点输入对支柱内力影响较为不利,而对支柱位移和塔筒内力影响较小,塑性铰出现的数量稍多且破坏程度更加严重。 相似文献
5.
首先利用虚拟激励法推导了仅考虑行波效应下多点输入反应谱表达式,重点对多点输入反应谱中动位移耦合系数ρijpq及拟静位移耦合系数ρSpq的计算方法及其特性进行了研究。为了避免繁琐的积分运算,提出了一种"拟合+插值"的耦合系数计算方法,不但精度高,而且大大提高了计算效率。研究表明,ρijpq相对于地震波到达支座点的时差Δt具有明显的三角函数的关系;从总体趋势上看,ρijpq绝对值基本随ωj/ωi的增大而减少,这一点与一致输入时的振型耦联系数ρij相同。在仅考虑行波效应的情况下,可以认为,各支座点的拟静力位移完全相关,即ρSpq=1,结构拟静力位移谱与地震动的位移谱相同。 相似文献
6.
为了研究随机地震动场多点激励作用下宽幅大跨桥梁结构的地震响应,基于二维相干模型,考虑地震波非平稳性合成桥址各支承点的人工地震加速度时程波,采用多项式拟合法在时域内对各支承点处的人工合成加速度波进行校正,并对校正前后加速度波的响应谱进行比较校验;随后以某大跨自锚式悬索桥为例,利有限元软件中线性时程分析模块,将所合成的加速度地震波施加于结构,对比研究一致激励与随机地震动多点激励下宽幅大跨桥梁结构的地震响应。分析表明,考虑二维相干和地震波非平稳性合成的各支承点地震加速度时程波可采用多项式拟合法进行基线漂移现象的校正,同时应对修正前后加速度波的反应谱进行比较校验;对于大跨且横桥向支承点相距较远的桥梁结构应考虑横桥向地震波的非一致性。 相似文献
7.
针对在Kanai-Tajimi谱激励下设置广义Maxwell阻尼器的多自由度基础隔震耗能结构进行响应分析比较复杂的问题，提出一种求解响应的简明解法。首先，联立广义Maxwell阻尼器本构方程与原结构运动方程，重构结构运动方程；其次，利用复模态法将运动方程解耦获得了系列响应的特征值以及复模态参与系数，进而获得结构系列响应的统一表达式；最后，计算激励功率谱与响应功率谱的二次正交式，获得了结构响应0～2阶谱矩及方差的简明解析解。算例计算了一多自由度结构响应的方差及0～2阶谱矩，将计算结果与虚拟激励法进行比较，证明本文所提方法的正确性，同时具有更高的计算效率。 相似文献
8.
因地震动输入方向对平面不规则结构响应的影响显著,所以本文对该类的实用多维反应谱计算方法进行了研究。首先,基于多维加速度功率谱矩阵的研究成果,引入激励输入角度和相应参数,推导了能合理考虑激励输入方向的加速度功率谱和基于平稳随机振动求解响应的计算公式。然后再引入位移谱,利用其能合理考虑激励非平稳性的特点,提出了水平双向的实用反应谱法计算公式。最后,以平面为L形的空间钢结构为例,对不同输入角度时的节点位移公式计算值与多条地震波的时程响应值进行了比较,证明该计算方法是合理的,可供结构抗震设计与分析作参考。 相似文献
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顺桥向随机地震动作用下,大跨度刚构桥墩梁固结处墩顶产生动弯矩会引起桥跨产生动弯矩,从而会引起桥跨结构水平及竖向耦合振动。针对现行刚构桥随机地震动响应无解析解的问题,提出了一种分析其顺桥向随机地震激励下水平及竖向耦合震动响应分析的简明解析解。首先,建立刚构桥顺桥向激励下水平和竖向耦合振动的地震动方程,利用实模态振型分解法将结构地震动化为以实模态广义坐标表示的系列单自由度地震动方程的线性组合;其次,基于虚拟激励法获得刚构桥实模态广义坐标和结构位移的频域解,并基于二次式分解法获得了上述响应量的0～2谱矩和方差的简明解析解;再次,基于动力学等效原则获得了刚构桥等效地震力的计算式;最后,通过算例验证了所提解析解的正确性,并研究了刚构桥响应量与实模态振型的关系。研究表明：刚构桥地震动分析时需要考虑多个振型的影响,且竖向振动不能忽略。本文所提方法可用于其他复杂桥梁基于复杂平稳随机激励下响应量的分析。 相似文献
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多点激励下结构随机地震反应分析的反应谱方法 总被引：9，自引：3，他引：6
基于随机振动理论,提出了多点激励作用下线性系统随机地震反应分析的均值反应谱方法,给出了结构峰值反应的均值、标准差以及反应平均频率的反应谱组合公式。这可以将反应谱方法推广应用到多点激励结构的抗震可靠度分析中。鉴于组合公式中谱参数和相关系数需要由烦琐的数值积分得到,本文进一步针对它们给出合理的简化计算式,从而使得建议的反应谱方法的计算效率大大增加。最后,以一个双塔斜拉桥为例,对本文方法进行了验证。基于建议方法的计算结果与Monte Carlo模拟结果吻合较好。与经典的多点激励反应谱方法(MSRS法)比较,本文方法具有其无法比拟的计算效率。 相似文献
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The stochastic rocking of a rigid block due to shaking of its foundation is examined. The foundation is flexible (Winkler) and its independent springs and dashpots separate from the block base when tension is incipient. Modulated white noise is used as a model of horizontal acceleration of the foundation. The statistics of the rocking response are found by an analytical procedure which involves a combination of static condensation and stochastic linearization. The analytical solution is computationally efficient and compares well with pertinent data obtained by numerical simulations. 相似文献
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This paper deals with the lower order (first four) nonstationary statistical moments of the response of linear systems with random stiffness and random damping properties subject to random nonstationary excitation modeled as white noise multiplied by an envelope function. The method of analysis is based on a Markov approach using stochastic differential equations (SDE). The linear SDE with random coefficients subject to random excitation with deterministic initial conditions are transformed to an equivalent nonlinear SDE with deterministic coefficients and random initial conditions subject to random excitation. In this procedure, new SDE with random initial conditions, deterministic coefficients and zero forcing functions are introduced to represent the random variables. The joint statistical moments of the response are determined by considering an augmented dynamic system with state variables made up of the displacement and velocity vectors and the random variables of the structural system. The zero time-lag joint statistical moment equations for the augmented state vector are derived from the Itô differential formula. The statistical moment equations are ordinary nonlinear differential equations where hierarchy of moments appear. The hierarchy is closed by the cumulant neglect closure method applied at the fourth order statistical moment level. General formulation is given for multi-degree-of-freedom (MDOF) systems and the performance of the method in problems with nonstationary excitations and large variabilities is illustrated for a single-degree-of-freedom (SDOF) oscillator. 相似文献
14.
本文首先针对平稳随机地震动谱拟合问题建立了一个统一的谱拟合模型,在此基础上,提出了一新的具分段均布随机频率的拟合模型,并与几类常用的谱拟合模型进行了比较研究,指出拟合模型的频率特性对拟合功率谱与反应谱具有显著的影响。算例表明,当结构的自振频率与拟合模型的分量频率接近时,计算的响应值明显偏大,对于小阻尼情况,这一现象更为明显。 相似文献
15.
Some existing models for the simulation of earthquake acceleration show the difficulties in determining the involved parameters and in describing frequency content. A non-stationary modulated random process obtained as the product of a time envelope function and a stationary random function is used to simulate earthquake acceleration. The parameters and the distribution of frequencies of the simulation process are obtainable from past earthquake records. This simple and realistic model is suggested for use as the input process in aseismic design of structures. 相似文献
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Contaminant transport models under random sources 总被引：1，自引：0，他引：1
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18.
Saralees Nadarajah 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2007,21(3):283-286
The recent paper by Loaiciga and Leipnik (Stoch Environ Res Risk Environ 13:251–259, 1999) derived the probability distribution
of the sum of two independent Gumbel random variables. The results given are of little practical use because they are given
in terms of characteristic functions. In this note, we consider the more general problem of deriving the linear combination
of two independent Gumbel random variables. Explicit expressions are given for the probability density function and the cumulative
distribution function of the linear combination. Various particular cases are also considered. 相似文献
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M. D. Ruiz-Medina J. M. Angulo R. Fernández-Pascual 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2007,21(3):273-281
A wavelet-based orthogonal decomposition of the solution to stochastic differential/pseudodifferential equations of parabolic
type is derived in the cases of random initial conditions and random forcing. The family of spatiotemporal models considered
can represent anomalous diffusion processes when the spatial operator involved is a fractional or multifractional pseudodifferential
operator. The results obtained are applied to the generation of the sample paths of Gaussian spatiotemporal random fields
in the family studied. 相似文献
20.
The design of aerospace structures necessitates the study of their behaviour in intense acoustic environments. This is more so in recent times due to an increase in power of the vehicles. The present paper deals with an investigation of the response of structures such as flat, stiffened plates to such environments. A peaked type of power spectral density of excitation is assumed, which is more realistic and representative of actual random acoustic excitations than the conventionally assumed white noise type excitations, either ideal or band-limited. The space correlation of the excitation field is assumed to be unity over the plate surface. Generalized harmonic analysis is used to obtain responses such as auto-correlation functions and mean square values of both accelerations and stresses. To obtain the response quantities of stiffened plates the approximate method of analysis suggested by Lin12 is used. 相似文献