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功率谱二次正交化法在随机地震动响应的应用 被引量:14
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作者 葛新广 龚景海 +1 位作者 李创第 王昌盛 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期616-624,共9页
针对平稳激励下线性结构随机地震动响应方差和谱矩时频域法无解析解或时域法解析解复杂的问题,提出了结构响应功率谱的二次正交化法,并成功获得线性结构基于李鸿晶随机地震谱的系列响应(结构层位移和层间位移)的0~2阶谱矩和方差的简明... 针对平稳激励下线性结构随机地震动响应方差和谱矩时频域法无解析解或时域法解析解复杂的问题,提出了结构响应功率谱的二次正交化法,并成功获得线性结构基于李鸿晶随机地震谱的系列响应(结构层位移和层间位移)的0~2阶谱矩和方差的简明封闭解。综合虚拟激励法和复模态方法,提出了线性结构频率响应特征值函数的二次正交法,即将频率响应特征值函数表示为振动复特征值和频域变量二次方和的线性组合;以李鸿晶随机地震动谱为例,基于留数定律获得该谱的二次正交式,进而获得结构地震动系列响应功率谱的二次正交式;获得了建筑结构随机地震动系列响应方差及0~2阶谱矩的统一简明封闭解。利用本文方法对一单自由度结构和一多自由度TMD耗能结构地震动响应进行分析,并与虚拟激励法进行了对比研究,结果表明本文所提方法为封闭解且可用于验证虚拟激励法谱矩分析时的精度。此外,本文方法可适用于各种线性结构基于各类平稳随机地震谱的随机响应封闭解的分析。 展开更多
关键词 随机地震动 简明封闭解 0~2阶 响应功率 留数定律
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TLD耗能结构系列风振响应的简明封闭解
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作者 李创第 余洋城 +1 位作者 杨雪峰 葛新广 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第1期51-56,共6页
针对使用调谐液体阻尼器(TLD)的耗能建筑结构在Davenport风速谱下的系列响应计算复杂不利于实际应用的问题,提出了一种基于频率响应特征值函数二次正交化的简明解法。基于TLD的集中质量法获得耗能结构在风振作用下的运动方程;通过复模... 针对使用调谐液体阻尼器(TLD)的耗能建筑结构在Davenport风速谱下的系列响应计算复杂不利于实际应用的问题,提出了一种基于频率响应特征值函数二次正交化的简明解法。基于TLD的集中质量法获得耗能结构在风振作用下的运动方程;通过复模态法和一阶微分方程的虚拟激励法得到耗能结构的系列风振响应的频域解;基于频率响应特征值函数的二次正交化获得TLD耗能结构在Davenport风速谱下结构功率谱函数的简明解;利用谱矩的定义得到TLD耗能结构风振响应的0~2阶谱矩及结构加速度方差的简明封闭解。通过算例将本文方法同虚拟激励法比较验证了其正确性,并且计算结果不受积分步长影响,相较于虚拟激励法在计算效率上更高,更有助于实际工程应用。 展开更多
关键词 TLD耗能结构 Davenport风速 频率响应特征值函数 风振响应简明封闭解
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建筑结构基于巴斯金风速谱的系列风振响应的简明封闭解 被引量:5
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作者 李暾 张梦丹 +1 位作者 姜琰 葛新广 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期739-747,共9页
针对巴斯金风速谱激励下的建筑结构顺风向振动响应表达式复杂的问题,提出了一种简明封闭解法。巴斯金随机谱广泛应用于描述脉动风、随机地震动和路面不平顺等各种随机激励,本文基于留数定理给出巴斯金风速功率谱的二次正交式。综合运用... 针对巴斯金风速谱激励下的建筑结构顺风向振动响应表达式复杂的问题,提出了一种简明封闭解法。巴斯金随机谱广泛应用于描述脉动风、随机地震动和路面不平顺等各种随机激励,本文基于留数定理给出巴斯金风速功率谱的二次正交式。综合运用复模态法和虚拟激励法获得了建筑结构系列响应(位移、层间位移及其变化率)功率谱的统一形式的二次正交式,并根据谱矩的定义获得了建筑结构系列响应的方差和谱矩及绝对加速度方差的简明封闭解。运用本文方法对一8层建筑结构进行分析,并与传统虚拟激励法进行对比研究,表明本文所得封闭解正确,并可用于验证虚拟激励法在谱矩和方差分析时的精度和效率。由于本文方法含有复模态法,故可用于各类线性结构基于巴斯金谱的随机响应分析和基于动力可靠度及舒适度的动力优化分析。 展开更多
关键词 巴斯金风速 响应功率谱的二次正交式 方差 简明封闭解
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基础隔震耗能结构基于Kanai-Tajimi谱的随机响应简明解法研究 被引量:1
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作者 邹万杰 覃永安 +2 位作者 李创第 经承贵 韩红 《世界地震工程》 北大核心 2023年第3期118-128,共11页
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... 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。 展开更多
关键词 基础隔震 Kanai-Tajimi 广义Maxwell阻尼器 响应功率
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组合体结构随机地震动响应的简明解法 被引量:3
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作者 李创第 杨雪峰 +1 位作者 李宇翔 葛新广 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第1期24-33,共10页
在两相邻结构间设置耗能阻尼器能有效降低结构在地震作用下的响应,文中对相邻建筑结构设置Maxwell型阻尼器而形成组合体的结构地震动响应进行了研究。频域法中,结构响应功率谱表示为频率响应特征函数模值平方项(称之为频率响应特征值函... 在两相邻结构间设置耗能阻尼器能有效降低结构在地震作用下的响应,文中对相邻建筑结构设置Maxwell型阻尼器而形成组合体的结构地震动响应进行了研究。频域法中,结构响应功率谱表示为频率响应特征函数模值平方项(称之为频率响应特征值函数)与随机激励功率谱的乘积,文中提出了响应功率谱二次正交化法并获得了结构系列响应(绝对位移与层间位移)0~2阶谱矩及方差的简明封闭解。首先,综合复模态法与虚拟激励法提出了组合体结构频率响应特征值函数的二次正交式;其次,运用留数定律给出胡聿贤地震谱的二次正交式,由此求解出组合体结构响应功率谱密度函数的二次正交式;最后,得到了组合体结构系列响应0~2阶谱矩及方差的简明封闭解。通过算例验证了所提方法的正确性,并验证了相邻结构间设置连接阻尼器具有良好的减震性能。 展开更多
关键词 组合体结构 简明封闭解 留数定律
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随机风作用下层间隔震混合耗能结构系列响应的简明封闭解
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作者 赵立菊 葛新广 王善库 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2182-2187,共6页
为了获取随机风载荷下结构的响应,给出了层间隔震混合耗能结构基于Davenport风速谱横向脉动风作用下的简明封闭解。首先,建立了层间隔震和粘弹性阻尼器组成的混合耗能结构的横风向振动方程;其次,综合运用复模态法和虚拟激励法提出了结... 为了获取随机风载荷下结构的响应,给出了层间隔震混合耗能结构基于Davenport风速谱横向脉动风作用下的简明封闭解。首先,建立了层间隔震和粘弹性阻尼器组成的混合耗能结构的横风向振动方程;其次,综合运用复模态法和虚拟激励法提出了结构频率响应特征值函数的二次正交化,获得了结构系列响应的0阶和2阶谱矩以及绝对加速度方差的简明封闭解;最后,以8层层间隔震混合耗能结构为例,利用该方法对其结构系列响应方差和谱矩进行了分析,验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 层间隔震 混合耗能结构 频率响应特征值函数 DAVENPORT
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