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基于动力可靠度的隔震结构参数模糊优化 总被引：1，自引：0，他引：1
分别选取Bouc—Wen和退化Bouc—Wen模型描述隔震层及上部结构滞变回复力，采用虚拟激励法进行隔震结构随机响应分析。用各层最大层间位移响应和累计疲劳损伤指数建立双参数的功能状态方程，用一次二阶矩理论计算隔震结构失效概率。选用一个隔震框架作为数值算例，探讨了低频过滤器、隔震阻尼比和隔震刚度对隔震结构各子系统条件失效概率的影响。建立了隔震结构参数多目标优化模型，用失效概率确定单因素评判的隶属度，并采用最大隶属度法对隔震参数进行模糊优化。 相似文献
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高柔结构在强风或地震等环境荷载作用下，往往会产生较大的变形和位移。采用调谐液体阻尼器对结构进行控制时，需要选择合适的水箱尺寸和水深，以期获得最好的减振效果。以往的调谐液体阻尼器参数优化往往基于等效线性模型或在小幅值激励下有较好精度的非线性浅水波动模型。采用了一种具有非线性阻尼和非线性刚度的等效调谐质量阻尼器模型对影响调谐液体阻尼器减振效率的主要参数进行了优化，该模型不再受小幅值激励的限制。优化结果表明，激励幅值对TLD的最优参数和减振效果有明显影响，同时水箱长度对TLD减振效果也有明显影响，这是基于线性模型TLD优化不能得到的结论。 相似文献
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提出了基于能量的参数优化准则,即以隔震层抗侧刚度和阻尼比为优化参数,以隔震层的应变能期望值占结构总应变能期望值的比例为目标函数,在改进的Kanai - Tajimi模型激励下,使该比例取极大值.利用上述优化准则,对一加层工程实例进行了参数优化.结果表明:目标函数受隔震层抗侧刚度的变化影响较大,受阻尼比变化影响很小;而总应变能对阻尼比变化较敏感,而对抗侧刚度的变化不敏感.因此参数优化时,可以考虑保持抗侧刚度不变,增大阻尼比而保证目标函数值变化不大,同时可以减少结构的总应变能.扫频分析表明:从应变能角度优化参数拓宽了频率控制范围,而且可以达到很好的控制效果,特别是在共振区域,各层响应较加层前均有较大的减小,同时时程分析也表明减震效果比较显著,证明了该优化方法的可行性及合理性. 相似文献
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在正刚度条件下，基于模型的积分算法兼具无条件稳定和显式的特性。为了研究基于模型的积分算法在负刚度条件下的数值稳定性，对一族新近提出来的GCR(generalized Chen-Ricles, GCR)算法进行分析。首先，推导出GCR族算法在负刚度条件下的稳定性准则，得到满足无条件稳定的参数取值范围。其次，通过分析积分参数、阻尼比及时间步长对GCR族算法数值稳定性的影响规律，验证推导的稳定性准则。再次，对多自由度体系负刚度条件下隐式算法和GCR族算法的数值稳定性进行分析和对比，并提出适用于正负刚度条件下GCR族算法的分析流程和策略。最后，通过2个典型算例验证了所提策略，表明GCR算法在正负刚度条件下可以同时满足稳定。 相似文献
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利用屋盖作为被动调谐质量阻尼器（TMD）的质量块是解决TMD附加质量问题的一种较好的方案。再利用屋盖与其支承结构之间的干摩擦替代粘滞阻尼，可构成调谐质量摩擦系统，使控制系统更加经济简练。针对干摩擦的特点提出了独立优化刚度，再优化摩擦系数的算法。该算法适应有限元格式和实际工程设计。数值模拟证实了调谐质量摩擦系统的摩擦力对刚度最优值的影响较小，而刚度对摩擦最优值的影响较大、规律较差的事实，论证了在无摩擦得到的优化刚度可以直接用于摩擦力优化中，用此方法设计调谐质量摩擦系统几乎能够达到最优配置。 相似文献
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提出了一种轨道式负刚度控制系统。该系统由轨道式负刚度装置和新型SMA阻尼器构成,能够在模拟结构屈服的同时控制位移响应。根据负刚度控制系统的性能特点,从控制效果角度提出了优化目标函数,建立了优化数学模型。该目标函数考虑了4个关键的结构控制指标,为了便于权衡不同指标,分别取其在受控工况和无控工况下数值之比,然后分别计算每个比值在Benchmark问题给出的7条地震激励下的平均值。考虑优化参数较少且主次之分明显,采用分层序列法进行优化。针对隔震的Benchmark楼房模型进行了轨道式负刚度控制系统的优化设计。优化结果兼顾了对基底剪力和基底位移的控制效果,同时对层间位移和楼层加速度也有较好的控制效果,实现了目标函数最小化。 相似文献
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基于复模态的有限元模型修正算法 总被引：2，自引：0，他引：2
针对地下结构地震响应分析中无限地基辐射阻尼问题，引入复模态情况下的具有非简化的堆积阻尼矩阵的阻尼模型，并针对具有集中质量阵的阻尼模型提出了合并与质量有关的阻尼和堆积阻尼的思想，并据此提出了一种修正此类有限元模型的两步法，首先从复模态参数中提取实模态参数，采用基于模态残余力的识别算法修正刚度矩阵，然后根据复模态参数和已得的刚度矩阵来识别阻尼模型中的刚度参与系数和质量阻尼堆积阻尼联合矩阵。 相似文献
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利用ABAQUS有限元软件建立不同梁柱节点连接刚度的平面钢框架模型,采用SPRING2单元模拟梁柱连接,以不同弯矩—转角曲线作为节点约束条件,并通过添加位移约束方程实现多点位移控制加载。通过与两层两跨半刚性钢框架的实验结果进行模型验证,设定不同节点刚度影响系数α的值,建立一组不同节点刚度的六层两跨钢框架模型,对其进行了单向加载及循环加载,对比分析了承载力、侧向刚度、延性、耗能能力、刚度退化等特性。结果表明：当α介于1/15~1/20时钢框架承载力及侧向刚度较高,且具有良好的延性及耗能能力。可为实际工程中节点设计提供参考。 相似文献
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人工质量在砖混结构振动台试验中的作用 总被引：5，自引：0，他引：5
通过组合墙片的拟静力试验和模型房屋的振动台试验，分析研究了人工质量模拟对砖混结构振动台试验的作用和影响。研究表明，重力对结构的弯曲刚度有较大影响，但不影响结构的剪切刚度。在主拉应力破坏的条件下，结构的破坏荷载随重力的增加而增大。提出了不完全模拟的人工质量模型应满足的相似条件及如何根据模型试验结果估计原型结构的抗震能力。 相似文献
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为减小结构震后残余位移,提高框架结构的震后可修复性,本文提出1种自复位耗能加固方法。以一典型框架结构为例,对比传统框架结构和采用自复位耗能装置加固框架结构的地震响应,并研究自复位耗能装置各参数对加固后结构抗震性能的影响。结果表明:采用自复位耗能装置加固框架结构可有效减小残余位移,但有可能增大结构内力响应;结构的残余位移随着弹簧刚度的增大而减小,结构的内力响应也随之增大;预拉力越大,结构内力响应增加越小,在实际工程中应对自复位加固装置的弹簧刚度和预拉力进行优化以获得最优的自复位加固效果。 相似文献
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考虑上部结构的刚度和阻尼,使用神经网络控制算法计算基底摩擦力的大小,研究了滑移隔震结构的半主动控制。对计算实例的分析表明,通过半主动控制的滑移隔震结构不但具有较好的隔震效果,且能有效地减小基底的最大滑移量及残余位移。为对比各种控制方法的控制效果,文中还利用Bang-Bang控制和瞬时最优控制算法对滑移隔震结构进行了半主动控制。对比分析表明,基于神经网络控制算法的控制效果优于其它控制算法,具有反馈量少,稳健性强等特点。 相似文献
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砌体结构的震害现象表明楼层侧向刚度不均匀分布是造成其破坏的重要原因之一。本文开展楼层侧向刚度变化对结构易损性的影响分析。以3层和6层砌体结构为例,采用等效多自由度层间剪切模型,基于非线性动力时程分析,定量研究了竖向刚度不规则性对砌体结构易损性的影响。以结构最大层间位移角为地震反应参数,借助增量动力分析及回归拟合方法,建立了基于峰值加速度的结构易损性曲线。通过改变楼层的侧向刚度值来模拟薄弱层,研究了楼层刚度变化对结构不同破坏状态超越概率的影响。通过改变底层与二层的侧向刚度比,分析了底部刚度突变对结构不同破坏状态超越概率分布的影响。研究表明:与规则结构相比,当刚度突变位于结构底层时,在地震作用下结构易损性相对较高;随着底层与二层的侧向刚度比从0.5增大至1.2,结构易损性逐渐降低。当刚度比为1.5时,结构薄弱层由底层转移至二层,结构整体易损性增加;当底层与二层侧向刚度比小于1时,结构倒塌易损性要显著高于规则结构。 相似文献
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平面非规则隔震结构性能参数对地震反应的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
本文提出了考虑内部刚度分布层单元构造方法。该法将楼板视为剪切弯曲深梁,并用单元平均刚度、刚度偏心距和弹力半径来构造侧移刚度分布。以U型和L型结构为算例,用反应谱方法和时程分析方法计算分析了隔震体系性能参数对非规则结构的局部变形的影响。 相似文献
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A criterion previously developed by Heredia-Zavoni and Esteva for selecting optimal sensor locations is used to analyse the optimal instrumentation of structures on soft soils. The stochastic response of a linear structural system on a flexible base is formulated for use of the criterion. The case of MDOF shear systems on flexible base, with uncertain lateral stiffness and subjected to random earthquake ground motions, is studied. The optimal location of accelerometers, the reduction of prior uncertainty on the lateral stiffness, the effects of the base flexibility, the relative influence of translation and rocking of the base, and the influence of recording noise are assessed and discussed. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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在Rayleigh能量法和Southwell＇s频率合成法的基础上,将结构的振动基频表示为由各变形元和惯性元组成的子系统频率的合成,其中变形元为结构的弯曲变形和剪切变形,惯性元为结构的分布质量和塔顶附加质量。通过选取满足边界条件的挠度函数,建立了底部固定、顶端带有附加质量的塔式结构基频与刚度的关系,因此可通过测量结构的振动基频识别出塔式结构的抗弯刚度和抗剪刚度。以某钢塔为计算实例,采用该算法推导出了结构振动基频与弹性模量的关系,只要知道截面的几何尺寸和材料性质,便可快速识别出各截面的刚度。有限元空间建模计算结果证明了本文提出的算法具有较高精度。该方法适合底部固定的塔式结构,可为复杂空间塔式结构使用状态的监测与评估提供参考。 相似文献
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随着基础隔震技术的发展,我国在高烈度地区广泛开展基础隔震技术的工程应用必将成为一种趋势,但由于建筑功能和建筑造型的丰富多彩,结构的质量中心和刚度中心也趋于分布不均匀,以三层的钢框架结构为分析模型,利用结构分析软件Sap2000对上部结构质量中心和隔震层质量中心、刚度中心分布不均匀的三种方案进行单向水平地震作用下的非线性时程分析,分析结果表明:上部结构质量中心与隔震层质量中心存在偏心距对结构的扭转效应以及地震响应有较大的影响,减小上部结构的偏心距对调整结构的水平地震响应的影响成效最为显著;对于隔震层而言,隔震层的刚度中心偏心距较质量中心偏心距对上部结构的影响更大,有效控制隔震层刚度中心的偏心距在隔震设计中会更加有效。 相似文献
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