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风振响应计算的新方法——广义坐标合成法
被引量：
6
1
作者
陈凯
符龙彪
+1 位作者
钱基宏
金新阳
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期172-178,共7页
风振响应通常根据激励的功率谱矩阵,采用完全二次型组合(CQC)或其改进算法进行计算。但对于已由风洞试验给出激励时程的结构而言,采用广义坐标合成法(GCS)可获得更高的计算效率和更快的计算速度。该方法利用单自由度广义坐标方程的频域...
风振响应通常根据激励的功率谱矩阵,采用完全二次型组合(CQC)或其改进算法进行计算。但对于已由风洞试验给出激励时程的结构而言,采用广义坐标合成法(GCS)可获得更高的计算效率和更快的计算速度。该方法利用单自由度广义坐标方程的频域数值解法,求解广义坐标时程,进而根据振型叠加法得出响应时程或响应方差。对于加速度响应,首先计算广义坐标的加速度时程,然后再叠加。求解响应方差时,GCS的计算量和计算规模通常不到CQC改进算法的1/10,而计算结果与CQC方法完全等价。该方法的另一突出优点是可方便的得到响应时程,这为开展响应构成和概率特性的研究创造了有利条件。通过两个典型算例阐述了该方法地具体应用,证明该方法具有高效、快速、准确的特点。
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关键词
风振响应
完全二次型组合
法
虚拟激励
法
谐波激励
法
广义坐标合成法
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职称材料
随机振动问题的广义坐标合成法
被引量：
7
2
作者
陈凯
钱基宏
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第2期171-177,共7页
工程中的随机振动分析多采用完全二次型组合法(CQC)及其改进算法,如虚拟激励法(PEM)和谐波激励法(HEM)。广义坐标合成法(GCS)提出了一种计算随机响应的新思路,其基本原理是将物理空间的计算转移到自由度较小的振型空间进行,从而缩减了...
工程中的随机振动分析多采用完全二次型组合法(CQC)及其改进算法,如虚拟激励法(PEM)和谐波激励法(HEM)。广义坐标合成法(GCS)提出了一种计算随机响应的新思路,其基本原理是将物理空间的计算转移到自由度较小的振型空间进行,从而缩减了计算量和计算规模。对于较大规模结构体系的随机振动问题,GCS方法计算响应协方差矩阵的计算量只相当于PEM的2r/sT,其中s、r和T分别为激励功率谱矩阵的秩、振型总数和离散频率点数。此外,对于给定激励时程的问题,由于GCS方法直接求解广义坐标运动方程,因而可以方便得出响应时程。通过对几种方法的详细对比,说明对于大多数只需要求解响应方差的随机振动问题,GCS是最优的计算方法。PEM只有在s<r且必须求得响应功率谱的条件下才能获得较高的计算效率,而HEM实际上等同于s=1的PEM。
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关键词
随机振动
完全二次型组合
广义坐标合成法
虚拟激励
法
谐波激励
法
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职称材料
超高层建筑三维风振的时域分析方法研究
被引量：
10
3
作者
陈凯
肖从真
+2 位作者
金新阳
符龙彪
王立长
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第7期1-9,共9页
以436m高的大连国贸中心大厦为例,着重介绍通过时域分析确定超高层建筑三维等效静风荷载的方法。首先结合风洞测压试验,采用广义坐标合成法和等效风振力法得出各层的位移响应时程和等效荷载时程。然后根据极值统计理论和相关分析确定等...
以436m高的大连国贸中心大厦为例,着重介绍通过时域分析确定超高层建筑三维等效静风荷载的方法。首先结合风洞测压试验,采用广义坐标合成法和等效风振力法得出各层的位移响应时程和等效荷载时程。然后根据极值统计理论和相关分析确定等效目标,在等效荷载时程中与目标最匹配的值即可作为等效静风荷载。由此得出的各层荷载自动包含了不同方向的组合以及荷载空间相关性,不但可实现等效目标,其他相关响应通常也可达到最大值。由于采用了高效的广义坐标合成法,该时域分析方法在精度相同的前提下,计算量比传统的频域完全二次型组合(CQC)算法还要小。对大连国贸中心大厦的计算分析验证了该方法的有效性。分析结果表明大厦的横风向振动非常显著,在小角度斜吹的情况下,弱轴方向将由于强烈的横风向振动出现响应与荷载的最大值。
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关键词
超高层建筑
等效静风荷载
广义坐标合成法
时域分析
等效风振力
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职称材料
题名
风振响应计算的新方法——广义坐标合成法
被引量：
6
1
作者
陈凯
符龙彪
钱基宏
金新阳
机构
中国建筑科学研究院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期172-178,共7页
基金
国家自然科学基金(50878202)
建设部研究开发课题(2008-k2-33)
文摘
风振响应通常根据激励的功率谱矩阵,采用完全二次型组合(CQC)或其改进算法进行计算。但对于已由风洞试验给出激励时程的结构而言,采用广义坐标合成法(GCS)可获得更高的计算效率和更快的计算速度。该方法利用单自由度广义坐标方程的频域数值解法,求解广义坐标时程,进而根据振型叠加法得出响应时程或响应方差。对于加速度响应,首先计算广义坐标的加速度时程,然后再叠加。求解响应方差时,GCS的计算量和计算规模通常不到CQC改进算法的1/10,而计算结果与CQC方法完全等价。该方法的另一突出优点是可方便的得到响应时程,这为开展响应构成和概率特性的研究创造了有利条件。通过两个典型算例阐述了该方法地具体应用,证明该方法具有高效、快速、准确的特点。
关键词
风振响应
完全二次型组合
法
虚拟激励
法
谐波激励
法
广义坐标合成法
Keywords
wind-induced response
complete quadratic combination（CQC） method
pseudo-excitation method
harmonic excitation method
generalized coordinates synthesis（GCS） method
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
O324 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
随机振动问题的广义坐标合成法
被引量：
7
2
作者
陈凯
钱基宏
机构
中国建筑科学研究院
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第2期171-177,共7页
基金
国家自然科学基金(50878202)资助项目
文摘
工程中的随机振动分析多采用完全二次型组合法(CQC)及其改进算法,如虚拟激励法(PEM)和谐波激励法(HEM)。广义坐标合成法(GCS)提出了一种计算随机响应的新思路,其基本原理是将物理空间的计算转移到自由度较小的振型空间进行,从而缩减了计算量和计算规模。对于较大规模结构体系的随机振动问题,GCS方法计算响应协方差矩阵的计算量只相当于PEM的2r/sT,其中s、r和T分别为激励功率谱矩阵的秩、振型总数和离散频率点数。此外,对于给定激励时程的问题,由于GCS方法直接求解广义坐标运动方程,因而可以方便得出响应时程。通过对几种方法的详细对比,说明对于大多数只需要求解响应方差的随机振动问题,GCS是最优的计算方法。PEM只有在s<r且必须求得响应功率谱的条件下才能获得较高的计算效率,而HEM实际上等同于s=1的PEM。
关键词
随机振动
完全二次型组合
广义坐标合成法
虚拟激励
法
谐波激励
法
Keywords
random vibration
complete quadratic combination（CQC） method
generalized coordinates synthesis（GCS） method
pseudo-excitation method（PEM）
harmonic-excitation method（HEM）
分类号
O324 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
超高层建筑三维风振的时域分析方法研究
被引量：
10
3
作者
陈凯
肖从真
金新阳
符龙彪
王立长
机构
中国建筑科学研究院
大连市建筑设计研究院有限公司
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第7期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(50878202)
国家自然科学基金重大研究计划培育项目(90815015)
文摘
以436m高的大连国贸中心大厦为例,着重介绍通过时域分析确定超高层建筑三维等效静风荷载的方法。首先结合风洞测压试验,采用广义坐标合成法和等效风振力法得出各层的位移响应时程和等效荷载时程。然后根据极值统计理论和相关分析确定等效目标,在等效荷载时程中与目标最匹配的值即可作为等效静风荷载。由此得出的各层荷载自动包含了不同方向的组合以及荷载空间相关性,不但可实现等效目标,其他相关响应通常也可达到最大值。由于采用了高效的广义坐标合成法,该时域分析方法在精度相同的前提下,计算量比传统的频域完全二次型组合(CQC)算法还要小。对大连国贸中心大厦的计算分析验证了该方法的有效性。分析结果表明大厦的横风向振动非常显著,在小角度斜吹的情况下,弱轴方向将由于强烈的横风向振动出现响应与荷载的最大值。
关键词
超高层建筑
等效静风荷载
广义坐标合成法
时域分析
等效风振力
Keywords
super high-rise building
equivalent static wind load
Generalized Coordinates Synthesis method
time-domain analysis
equivalent wind-induced force
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
TU312.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风振响应计算的新方法——广义坐标合成法
陈凯
符龙彪
钱基宏
金新阳
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2012
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
随机振动问题的广义坐标合成法
陈凯
钱基宏
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
7
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职称材料
3
超高层建筑三维风振的时域分析方法研究
陈凯
肖从真
金新阳
符龙彪
王立长
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
10
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职称材料
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