基于等效线性化法的弱非线性体系下的地震响应分析 被引量：4

1

作者 夏雨 吴泽 李创第 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期57-63,共7页

对弱非线性单自由度非自由振动系统结构在白噪声地震激励下的随机响应问题进行了研究。首先,建立了结构的弱非线性响应方程;然后根据能量平衡原理对运动方程进行了等效线性化;最后获得了金井清谱(Kanai-Tajimi谱)下等效线性化方程的位... 对弱非线性单自由度非自由振动系统结构在白噪声地震激励下的随机响应问题进行了研究。首先,建立了结构的弱非线性响应方程;然后根据能量平衡原理对运动方程进行了等效线性化;最后获得了金井清谱(Kanai-Tajimi谱)下等效线性化方程的位移响应及速度响应的方差,将弱非线性随机响应问题简化为求解线性随机响应问题,并给出了算例验证。结果表明,该方法可以准确得到弱非线性随机响应问题的解。同时,建立了单自由度结构弱非线性随机响应频域分析的统一解析解法。 展开更多

关键词 等效线性化法 非线性 随机振动 平稳过程

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地震波斜入射下水下地基场地的等效线性化分析方法及应用 被引量：6

2

作者 张奎 李伟华 赵成刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期41-49,共9页

水下地基场地动力响应分析是水下结构抗震设计的基础,但其作为一个多介质耦合的复杂动力问题,现有的研究成果多是将饱和土体视为线弹性材料,考虑土体非线性的研究相对较少。在水-成层饱和土-基岩场地地震波线性解的基础上,建立了平面波... 水下地基场地动力响应分析是水下结构抗震设计的基础,但其作为一个多介质耦合的复杂动力问题,现有的研究成果多是将饱和土体视为线弹性材料,考虑土体非线性的研究相对较少。在水-成层饱和土-基岩场地地震波线性解的基础上,建立了平面波斜入射下水下地基场地分析的二维等效线性化方法,通过典型场地分析,研究了入射波峰值加速度、水深及上覆软土层厚度对水土交界面处峰值加速度放大系数的影响规律。研究结果表明:非线性效应对水平峰值加速度放大系数的影响要比竖向的大,且非线性下的放大系数可能大于线性情况下的地震响应结果;水层分别在P波和SV波入射角15°~70°和45°~70°内对水平峰值加速度放大系数产生了较大的影响。P波作用产生的影响随着水深的增加而减小,SV波的影响则与入射波有关。相比于SV波对竖向峰值加速度放大系数的影响,P波的影响作用更大;上覆软土层较厚时对水平峰值加速度放大系数的影响较为明显,并且SV波的作用时软土层的影响明显大于P波作用时,但两者对竖向峰值加速度放大系数的影响均较小。 展开更多

关键词 水下地基场地 等效线性化法 平面波 峰值加速度

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一类非线性振动系统的响应计算方法 被引量：1

3

作者 路纯红 白鸿柏 胡仁喜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期147-148,167,共3页

研究了一类具有弹性非线性及阻尼非线性的振动系统在简谐激励下的响应计算方法。将等效线性化法与谐波平衡法相结合,求出了系统的近似解析响应。通过与采用数值积分求解结果进行对比分析,表明该方法编程简单、精度高,具有较好的工程实... 研究了一类具有弹性非线性及阻尼非线性的振动系统在简谐激励下的响应计算方法。将等效线性化法与谐波平衡法相结合,求出了系统的近似解析响应。通过与采用数值积分求解结果进行对比分析,表明该方法编程简单、精度高,具有较好的工程实用性。 展开更多

关键词 非线性振动系统 响应计算 等效线性化法 谐波平衡法

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索杆结构非线性地震反应分析的设计反应谱法 被引量：1

4

作者 相阳 罗永峰 沈祖炎 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1712-1718,共7页

基于结构体系刚度概念,将索杆体系各主振型的荷载-位移关系表达为等效单自由度(ESDF)体系的受力-变形关系;将ESDF体系刚度表达为其位移的二次函数;运用随机等效线性化方法,将ESDF体系的非线性刚度等效为线性刚度ke,推导得出ke与ESDF体... 基于结构体系刚度概念,将索杆体系各主振型的荷载-位移关系表达为等效单自由度(ESDF)体系的受力-变形关系;将ESDF体系刚度表达为其位移的二次函数;运用随机等效线性化方法,将ESDF体系的非线性刚度等效为线性刚度ke,推导得出ke与ESDF体系位移响应d的关系式;联立刚度-位移格式的设计反应谱表达式及ke-d关系式,求解ke及d,得出整体结构地震反应.以六边形索杆结构为例,分别采用本文方法、时程分析法和线性振型叠加法计算结构位移响应,结果表明,本文方法所得结构位移值与时程分析值偏差仅为10.8%,精度明显高于线性振型叠加法. 展开更多

关键词 索杆体系 非线性地震反应 等效线性化法

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高层钢框架结构附加黏滞阻尼器的简易设计方法研究 被引量：3

5

作者 裴星洙 韩露 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2015年第2期52-62,共11页

依据我国"建筑抗震设计规范(GB50011-2010)",建立了一个24层(高度为87.8m)的空间钢框架结构,基于等效线性化理论、能量平衡以及倍数法等设计方法,计算了附加在高层钢框架结构上的黏滞阻尼器的阻尼投放量,并采用Midas/Gen软件... 依据我国"建筑抗震设计规范(GB50011-2010)",建立了一个24层(高度为87.8m)的空间钢框架结构,基于等效线性化理论、能量平衡以及倍数法等设计方法,计算了附加在高层钢框架结构上的黏滞阻尼器的阻尼投放量,并采用Midas/Gen软件对附加阻尼的消能减震结构进行了弹塑性时程分析。结果表明采用能量法计算阻尼投放量时,所需要的参数和公式较少,且其减震效果最好,这一结果也得到了相关试验的验证。 展开更多

关键词 黏滞阻尼器 等效线性化法 能量法 倍数法 阻尼投放量

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轨道交通地下结构抗震设计相关反应加速度法分析 被引量：6

6

作者 彭有宝 王鑫 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1037-1045,共9页

通过梳理轨道交通地下结构抗震设计流程,明确抗震设计方法选择的原则和依据。在阐明反应加速度法基本原理基础上,引出土层地震反应分析的一维等效线性化法,并对影响土层地震反应计算结果关键参数进行讨论。针对一维土层地震反应得到的... 通过梳理轨道交通地下结构抗震设计流程,明确抗震设计方法选择的原则和依据。在阐明反应加速度法基本原理基础上,引出土层地震反应分析的一维等效线性化法,并对影响土层地震反应计算结果关键参数进行讨论。针对一维土层地震反应得到的加速度时程提出合理拟合抛物线型二阶基线方程,可以消除加速度时程长周期随机分量引起的漂移问题,经自然积分可以得到消除基线漂移的位移时程;同时阐明数值分析软件Origin Pro有效解决积分得到位移时程的基线漂移问题并得到合理位移分布的途径和方法。以北京地铁3号线体育中心站为例,详细说明反应加速度法相关各个技术环节实现的方法和结果,并指出反应加速度法或位移法所依据的土层地震反应分析和位移时程的确定具有较强专业性,应做专项咨询分析工作;只有一维土层地震反应分析获得的加速度反应谱及时程客观合理,有限元计算所需相应地震动水平的等效剪切模量才可信;积分得到的位移时程需要有效消除基线漂移影响。只有上述相关结果真实客观可信,有限元计算结果才能模拟真实的土层-地下结构地震反应。 展开更多

关键词 反应加速度法 一维等效线性化法 等效剪切模量 基线漂移 静力分析 层间位移角

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迟滞非线性振荡压实系统动态响应分析 被引量：1

7

作者 管迪 陈乐生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期257-259,263,共4页

分析了振荡压实中材料发生弹塑性变形而表现出的迟滞非线性,建立了一种新的振荡压实非线性动力学模型。在一次近似的前提下,利用等效线性化方法,将迟滞恢复力转化为等效刚度和等效阻尼表示,根据谐波平衡原则求出了单自由度振荡压实系统... 分析了振荡压实中材料发生弹塑性变形而表现出的迟滞非线性,建立了一种新的振荡压实非线性动力学模型。在一次近似的前提下,利用等效线性化方法,将迟滞恢复力转化为等效刚度和等效阻尼表示,根据谐波平衡原则求出了单自由度振荡压实系统的频响方程。数值求解表明,随着激励幅度的增大系统出现软化趋势,共振点随激励变化而漂移。将等效线性化的结果推广到二自由度振荡压实系统,得到了频响方程组。 展开更多

关键词 振荡压实系统 迟滞恢复力 等效线性化法 迟滞非线性

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平稳随机激励下随机结构非线性动力响应分析 被引量：2

8

作者 刘杨 孟焕陵 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2011年第1期1-5,共5页

为了在结构强震灾变过程模拟中正确反映结构参数的随机性并准确界定结构失效模式,提出一种平稳随机激励下随机结构非线性动力响应分析的简化方法。首先运用点估计法将复合非线性随机系统转化为一系列平稳随机激励下的确定性非线性结构,... 为了在结构强震灾变过程模拟中正确反映结构参数的随机性并准确界定结构失效模式,提出一种平稳随机激励下随机结构非线性动力响应分析的简化方法。首先运用点估计法将复合非线性随机系统转化为一系列平稳随机激励下的确定性非线性结构,然后再应用成熟的等效线性化方法计算出平稳随机激励下非线性结构动力响应的各阶矩。文末进行了算例分析与验证,计算结果表明所建议方法具有较好精度与计算效率。 展开更多

关键词 平稳随机激励 非线性 随机结构 点估计法 等效线性化法

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高层钢框架结构附加屈曲约束支撑阻尼投放量的简易计算方法研究

9

作者 马剑 韩露 裴星洙 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2015年第4期46-53,共8页

依据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)建立24层空间钢框架结构,分别采用等效线性化理论、能量平衡以及倍数法的设计方法计算高层钢框架结构附加屈曲约束支撑的阻尼投放量,并采用Midas/Gen软件对附加阻尼的消能减震结构进行弹塑性时程分析... 依据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)建立24层空间钢框架结构,分别采用等效线性化理论、能量平衡以及倍数法的设计方法计算高层钢框架结构附加屈曲约束支撑的阻尼投放量,并采用Midas/Gen软件对附加阻尼的消能减震结构进行弹塑性时程分析,考察和比较以上三种理论方法确定阻尼量的过程和附加阻尼后结构的减震效果。结果表明:1采用等效线性化理论计算时,设定参数和使用公式较多且繁琐,耗费大量时间和精力;采用倍数法计算时,"最佳倍数"的确定需要反复试算多种工况,计算量较大;2采用能量法计算时,参数和公式少、力学概念清楚、原理易懂,且减震效果最好,故认为用此方法计算阻尼投放量既有效又简便。最后给出了能保证良好消能减震效果的有效弹性刚度比和屈服力比的参考范围,为消能减震结构设计提供依据。 展开更多

关键词 屈曲约束支撑 等效线性化法 能量法 倍数法 阻尼投放量

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一种基于单质点体系隔震结构简化设计方法的研究 被引量：1

10

作者 蔡琳 刘金伟 陈睦锋 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2021年第3期89-94,125,共7页

基于基础隔震结构建立的单质点模型,提出了一种简化的隔震层设计计算方法——等效线性化位移法,通过输入目标参数进行迭代的等效线性计算,使隔震层位移状态收敛于系统的稳态工作点,以该位移为基础进行地震响应分析,同时给出了该方法的... 基于基础隔震结构建立的单质点模型,提出了一种简化的隔震层设计计算方法——等效线性化位移法,通过输入目标参数进行迭代的等效线性计算,使隔震层位移状态收敛于系统的稳态工作点,以该位移为基础进行地震响应分析,同时给出了该方法的实用参数计算公式,进行罕遇地震作用下的参数影响性分析提高该方法的适用性。并以某6层框架基础隔震结构为例以及单质点模型分别进行时程分析,经对比,本文提出的设计计算方法结果与前两者时程分析结果接近,显示本文方法具有简便且计算结果准确度高的特点,适于实际工程应用。 展开更多

关键词 基础隔震 单质点体系 等效线性化位移法 参数分析

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隔震结构设计加速度反应谱的取值研究 被引量：19

11

作者 刘文光 何文福 +2 位作者 霍达 李婕 冯德民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期181-187,共7页

分别采用中国、日本和美国三国规范中定义的等效线形化法和时程分析方法,基于单质点模型计算了不同周期隔震结构的地震反应。通过加速度反应和位移反应发现中国现行抗震设计规范中设计反应谱的长周期段反应谱偏大。文中根据加速度反应... 分别采用中国、日本和美国三国规范中定义的等效线形化法和时程分析方法,基于单质点模型计算了不同周期隔震结构的地震反应。通过加速度反应和位移反应发现中国现行抗震设计规范中设计反应谱的长周期段反应谱偏大。文中根据加速度反应谱的时程分析结果,在现有设计反应谱的基础上提出了新的长周期段反应谱修正公式提案。文末采用新提案的设计反应谱,利用等效线性化法对隔震结构进行了地震反应分析,结果与时程分析法的分析结果一致,研究表明新提案的反应谱取值在进行隔震结构的地震反应分析时具有良好的计算精度。 展开更多

关键词 隔震结构 等效线性化法 设计反应谱

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一类单自由度非光滑系统混沌运动的延迟反馈控制 被引量：10

12

作者 张庆爽 丁旺才 孙闯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期155-158,共4页

采用了非线性延迟反馈控制混沌的方法,运用等效线性化法对加入延迟反馈的单自由度非光滑系统微分方程进行解析求解,利用分岔图和Poincaré映射图分析了系统的动力学行为,揭示了延迟反馈对系统的混沌运动具有很好的控制效果。延迟反... 采用了非线性延迟反馈控制混沌的方法,运用等效线性化法对加入延迟反馈的单自由度非光滑系统微分方程进行解析求解,利用分岔图和Poincaré映射图分析了系统的动力学行为,揭示了延迟反馈对系统的混沌运动具有很好的控制效果。延迟反馈项实际上是一个作用明显的扰动项,通过选择合适的反馈控制参数R1、R2和延迟时间τ,引导非光滑系统的混沌运动转化为规则的周期运动,使得混沌受到控制;另外,通过数值仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 延迟反馈 非光滑系统 混沌控制 等效线性化法 POINCARÉ映射

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含分数阶导数项的随机Duffing振子的稳态响应分析 被引量：7

13

作者 孙春艳 徐伟 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期374-380,共7页

对一个含有分数阶导数项阻尼的、Gaussian白噪声激励下的Duffing振子进行了稳态响应分析。首先,基于能量平衡理论,运用等效线性化方法,计算等效系统的线性阻尼及自然频率,建立统计意义下的等效线性化系统。然后,利用平均法建立随机It... 对一个含有分数阶导数项阻尼的、Gaussian白噪声激励下的Duffing振子进行了稳态响应分析。首先,基于能量平衡理论,运用等效线性化方法,计算等效系统的线性阻尼及自然频率,建立统计意义下的等效线性化系统。然后,利用平均法建立随机It方程,得到随机响应的Markovian近似;给出描述振子振幅概率密度函数演化的Fokker-Planck方程,并得到它的稳态解。进一步,对于含有响应振幅的等效线性系统,借助由Laplace变换得到的转换函数,得到原系统的条件功率谱密度,结合振幅的稳态概率密度作为权重函数,给出原系统功率谱密度的估计,以及响应的统计量的估计。数值模拟的结果说明所提出的功率谱密度的近似解析表达式是可靠的,它甚至适用于Duffing振子具有强非线性回复力的情形,因为它可以较好地表现出功率谱密度共振频谱加宽及多峰现象的出现。 展开更多

关键词 分数阶导数 等效线性化法 随机平均法 条件功率谱密度 响应的功率谱密度估计

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迟滞系统受随机激励的响应计算 被引量：1

14

作者 侯志强 李跃 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期101-104,共4页

首先为随机激励设计了具有较高精度的滤波器 ,把迟滞系统受有色噪声激励的随机振动问题转化为由迟滞系统与滤波器组成的扩阶系统受白噪声激励的随机振动问题 ,然后详细论述了等效线性化法对此问题的具体求解 ,着重推导了高斯随机变量联... 首先为随机激励设计了具有较高精度的滤波器 ,把迟滞系统受有色噪声激励的随机振动问题转化为由迟滞系统与滤波器组成的扩阶系统受白噪声激励的随机振动问题 ,然后详细论述了等效线性化法对此问题的具体求解 ,着重推导了高斯随机变量联合矩的递推关系和李亚普诺夫方程解法的实现 ,最后根据数字模拟结果分析了等效线性化法的精度和误差来源 。 展开更多

关键词 迟滞系统 随机激励 随机振动 响应计算 滤波器 等效线性化法 李亚普诺夫方程 干摩擦减振器

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完全非平稳地震作用下斜拉桥随机响应分析 被引量：7

15

作者 马长飞 王波 +1 位作者 汪正兴 荆国强 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期30-34,共5页

为研究粘滞液体阻尼器对斜拉桥随机地震响应的影响,结合虚拟激励法和等效线性化法对某大型斜拉桥进行完全非平稳地震响应分析。建立斜拉桥三维有限元模型,功率谱输入采用Conte和Peng提出的完全非平稳功率谱模型,通过对粘滞阻尼等效线性... 为研究粘滞液体阻尼器对斜拉桥随机地震响应的影响,结合虚拟激励法和等效线性化法对某大型斜拉桥进行完全非平稳地震响应分析。建立斜拉桥三维有限元模型,功率谱输入采用Conte和Peng提出的完全非平稳功率谱模型,通过对粘滞阻尼等效线性化处理并采用虚拟激励法将非平稳随机振动求解问题转化为一个确定性的逐步积分的过程,最后采用Monte-Carlo法验证虚拟激励法计算结果的正确性。结果表明:虚拟激励法可以准确地计算此类完全非平稳地震响应;通过在斜拉桥适当的部位设置粘滞液体阻尼装置,显著减小了斜拉桥的非平稳随机地震响应,可以有效改善结构的抗震性能。 展开更多

关键词 斜拉桥 完全非平稳 地震响应 随机振动 虚拟激励法 等效线性化法 粘滞液体阻尼器

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