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基于势能判据的约束模态综合法截断准则
被引量:
15
1
作者
姜忻良
王菲
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2011年第2期32-38,共7页
为提高大型复杂结构体系的计算效率,在深入分析约束模态综合法原理的基础上,定义了由不同主模态截断阶数产生的位移向量组成的线性空间,建立该空间上的一个函数,通过数学定理详细证明了该函数是线性空间上的范数,并以该范数的最大值定...
为提高大型复杂结构体系的计算效率,在深入分析约束模态综合法原理的基础上,定义了由不同主模态截断阶数产生的位移向量组成的线性空间,建立该空间上的一个函数,通过数学定理详细证明了该函数是线性空间上的范数,并以该范数的最大值定义势能判据,推导出势能判据与子结构主模态截断数量之间的关系,据此提出了一种基于势能判据的子结构主模态截断准则。此外对于约束模态综合法,还推导了以机械能为判据的情况,证明了约束模态法中子结构的机械能随截断主模态数量的变化曲线并不是单调的,故不适用于约束模态法。最后将势能判据截断准则应用到地基土-高层建筑相互作用体系的地震响应分析问题中,进一步对所提出的模态截断准则的计算精度进行对比研究。研究结果表明,所提出的势能判据截断准则是十分有效的,而应用于振型叠加法的机械能判据不宜应用于约束模态综合法中。
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关键词
地震响应分析
约束模态综合法
势能判据
模态
截断准则
子结构
范数
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职称材料
约束模态综合法的改进措施
2
作者
魏高峰
《山东轻工业学院学报(自然科学版)》
CAS
2000年第3期5-8,共4页
本文利用坐标变换 ,提出了几种减缩法 ,对Craig约束模态综合法的对接界面节点自由度进行了减缩 ,使得最后综合方程的计算工作最大大减小 ,提高了模态综合法的计算速度。
关键词
坐标变换
减缩法
约束模态综合法
计算速度
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职称材料
土-结构非线性相互作用混合约束模态实施方法
被引量:
7
3
作者
姜忻良
张海顺
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第6期52-56,共5页
分析、探讨线性-非线性混合约束模态综合法用于土-结构相互作用的动力分析实施方法。据结构存在局部非线性特性,提出对整体结构划分为若干个线性、非线性子结构,对线性子结构只需一步提取特性矩阵并进行方程降阶,而对非线性子结构则逐...
分析、探讨线性-非线性混合约束模态综合法用于土-结构相互作用的动力分析实施方法。据结构存在局部非线性特性,提出对整体结构划分为若干个线性、非线性子结构,对线性子结构只需一步提取特性矩阵并进行方程降阶,而对非线性子结构则逐步提取降阶后的等效特性矩阵。通过组装各子结构达到对整体结构特性矩阵的降阶处理。对非线性子结构凭借在小段时间Δt内利用分段等效线性化手段,通过ANSYS二次开发工具UPFs编辑写成可执行程序文件,并与MATLAB联立计算,实现特性矩阵提取。结果表明,该方法求得结构的各阶频率和动态响应时程曲线与ANSYS直接计算吻合良好。可逐步提取等效弹塑性特性矩阵,为采用变化的特性矩阵对结构进入塑性阶段深层次分析研究提供有效方法。
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关键词
土-结构相互作用
约束模态综合法
势能判据截断准则
局部非线性
弹塑性刚度矩阵
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职称材料
复杂工况下土-结构体系的混合约束模态法
被引量:
2
4
作者
姜忻良
张海顺
《河海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期283-290,共8页
基于动态子结构法的原理,提出了线性-非线性混合约束模态综合法,对复杂工况下的二维地基土-箱型基础-上部剪力墙结构相互作用的非线性动力问题进行分析研究。复杂工况包含了一致黏弹性边界问题和基础与周边土体的高度非线性接触问题。...
基于动态子结构法的原理,提出了线性-非线性混合约束模态综合法,对复杂工况下的二维地基土-箱型基础-上部剪力墙结构相互作用的非线性动力问题进行分析研究。复杂工况包含了一致黏弹性边界问题和基础与周边土体的高度非线性接触问题。依据土-结构相互作用体系存在局部非线性的特性,将体系划分为若干个线性和非线性子结构。在动力时程分析中对所有非线性子结构利用自编二次开发程序逐步提取等效特性矩阵,再与经势能判据截断准则减缩过的其他线性子结构组合后进行模态综合处理,推导出含有接触关系的子结构方程与含有一致黏弹性边界的子结构方程,最后形成复杂工况下含有各个子结构的模态综合方程。分析结果表明,混合约束模态综合法与ANSYS直接计算法求得的位移、速度、加速度、水平剪力、弯矩、层间位移角动态响应时程曲线吻合良好,证明线性-非线性混合约束模态综合法是求解复杂工况下的土-结构动力相互作用问题的有效可行方法。
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关键词
土-结构相互作用
混合
约束模态综合法
一致黏弹性边界
局部非线性
弹塑性刚度矩阵
基础与周边土体接触问题
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职称材料
基于摄动原理的复杂土层地震反应分析的子结构法
被引量:
3
5
作者
楼梦麟
白建方
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期221-225,共5页
把约束子结构模态综合法与直接模态摄动法相结合,建立复杂场地三维地震反应等效线性化分析计算方法。应用直接模态摄动原理,可简化各子结构模态分析过程,将特征值求解问题转化为线性代数方程组的求解,从而可有效提高计算效率。算例表明...
把约束子结构模态综合法与直接模态摄动法相结合,建立复杂场地三维地震反应等效线性化分析计算方法。应用直接模态摄动原理,可简化各子结构模态分析过程,将特征值求解问题转化为线性代数方程组的求解,从而可有效提高计算效率。算例表明,该方法在提高大规模复杂场地地震反应分析计算效率方面优势明显。
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关键词
复杂场地
等效线性化
约束模态综合法
模态
摄动法
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职称材料
题名
基于势能判据的约束模态综合法截断准则
被引量:
15
1
作者
姜忻良
王菲
机构
天津大学建工学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2011年第2期32-38,共7页
基金
国家自然科学基金重大研究计划资助项目(90815025)
国家自然科学基金资助项目((50878143)
天津市应用基础及前沿技术研究计划资助项目(09JCZDJC25300)
文摘
为提高大型复杂结构体系的计算效率,在深入分析约束模态综合法原理的基础上,定义了由不同主模态截断阶数产生的位移向量组成的线性空间,建立该空间上的一个函数,通过数学定理详细证明了该函数是线性空间上的范数,并以该范数的最大值定义势能判据,推导出势能判据与子结构主模态截断数量之间的关系,据此提出了一种基于势能判据的子结构主模态截断准则。此外对于约束模态综合法,还推导了以机械能为判据的情况,证明了约束模态法中子结构的机械能随截断主模态数量的变化曲线并不是单调的,故不适用于约束模态法。最后将势能判据截断准则应用到地基土-高层建筑相互作用体系的地震响应分析问题中,进一步对所提出的模态截断准则的计算精度进行对比研究。研究结果表明,所提出的势能判据截断准则是十分有效的,而应用于振型叠加法的机械能判据不宜应用于约束模态综合法中。
关键词
地震响应分析
约束模态综合法
势能判据
模态
截断准则
子结构
范数
Keywords
seismic response analysis
constrained mode synthesis method
potential energy criterion
mode cut-off criterion
substructure
norm
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
约束模态综合法的改进措施
2
作者
魏高峰
机构
山东轻工业学院机电工程系
出处
《山东轻工业学院学报(自然科学版)》
CAS
2000年第3期5-8,共4页
文摘
本文利用坐标变换 ,提出了几种减缩法 ,对Craig约束模态综合法的对接界面节点自由度进行了减缩 ,使得最后综合方程的计算工作最大大减小 ,提高了模态综合法的计算速度。
关键词
坐标变换
减缩法
约束模态综合法
计算速度
Keywords
fixed modal
coordinate conversion
subtrahend
分类号
O302 [理学—力学]
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职称材料
题名
土-结构非线性相互作用混合约束模态实施方法
被引量:
7
3
作者
姜忻良
张海顺
机构
天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第6期52-56,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51178308)
国家自然科学基金项目(51278335)
文摘
分析、探讨线性-非线性混合约束模态综合法用于土-结构相互作用的动力分析实施方法。据结构存在局部非线性特性,提出对整体结构划分为若干个线性、非线性子结构,对线性子结构只需一步提取特性矩阵并进行方程降阶,而对非线性子结构则逐步提取降阶后的等效特性矩阵。通过组装各子结构达到对整体结构特性矩阵的降阶处理。对非线性子结构凭借在小段时间Δt内利用分段等效线性化手段,通过ANSYS二次开发工具UPFs编辑写成可执行程序文件,并与MATLAB联立计算,实现特性矩阵提取。结果表明,该方法求得结构的各阶频率和动态响应时程曲线与ANSYS直接计算吻合良好。可逐步提取等效弹塑性特性矩阵,为采用变化的特性矩阵对结构进入塑性阶段深层次分析研究提供有效方法。
关键词
土-结构相互作用
约束模态综合法
势能判据截断准则
局部非线性
弹塑性刚度矩阵
Keywords
soil-structure interaction
constrained modal synthesis method
potential energy mode cut-off criterion
local nonlinear
elastic-plastic stiffness matrix
分类号
TU317.1 [建筑科学—结构工程]
在线阅读
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职称材料
题名
复杂工况下土-结构体系的混合约束模态法
被引量:
2
4
作者
姜忻良
张海顺
机构
天津大学建筑工程学院
滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)
出处
《河海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期283-290,共8页
基金
国家自然科学基金(51178308
51278335)
文摘
基于动态子结构法的原理,提出了线性-非线性混合约束模态综合法,对复杂工况下的二维地基土-箱型基础-上部剪力墙结构相互作用的非线性动力问题进行分析研究。复杂工况包含了一致黏弹性边界问题和基础与周边土体的高度非线性接触问题。依据土-结构相互作用体系存在局部非线性的特性,将体系划分为若干个线性和非线性子结构。在动力时程分析中对所有非线性子结构利用自编二次开发程序逐步提取等效特性矩阵,再与经势能判据截断准则减缩过的其他线性子结构组合后进行模态综合处理,推导出含有接触关系的子结构方程与含有一致黏弹性边界的子结构方程,最后形成复杂工况下含有各个子结构的模态综合方程。分析结果表明,混合约束模态综合法与ANSYS直接计算法求得的位移、速度、加速度、水平剪力、弯矩、层间位移角动态响应时程曲线吻合良好,证明线性-非线性混合约束模态综合法是求解复杂工况下的土-结构动力相互作用问题的有效可行方法。
关键词
土-结构相互作用
混合
约束模态综合法
一致黏弹性边界
局部非线性
弹塑性刚度矩阵
基础与周边土体接触问题
Keywords
soil-structure interaction
mixed constrained modal method
uniform viscoelastic boundary
local nonlinearity
elastic-plastic stiffness matrix
contact problem between foundation and surrounding soil
分类号
TU317.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于摄动原理的复杂土层地震反应分析的子结构法
被引量:
3
5
作者
楼梦麟
白建方
机构
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期221-225,共5页
基金
国家自然科学基金(50538050)资助项目
文摘
把约束子结构模态综合法与直接模态摄动法相结合,建立复杂场地三维地震反应等效线性化分析计算方法。应用直接模态摄动原理,可简化各子结构模态分析过程,将特征值求解问题转化为线性代数方程组的求解,从而可有效提高计算效率。算例表明,该方法在提高大规模复杂场地地震反应分析计算效率方面优势明显。
关键词
复杂场地
等效线性化
约束模态综合法
模态
摄动法
Keywords
complicated site-soil
equivalent linear computational method
restrained mode synthesis method
modal perturbation solution
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于势能判据的约束模态综合法截断准则
姜忻良
王菲
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2011
15
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职称材料
2
约束模态综合法的改进措施
魏高峰
《山东轻工业学院学报(自然科学版)》
CAS
2000
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
土-结构非线性相互作用混合约束模态实施方法
姜忻良
张海顺
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
复杂工况下土-结构体系的混合约束模态法
姜忻良
张海顺
《河海大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于摄动原理的复杂土层地震反应分析的子结构法
楼梦麟
白建方
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
3
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职称材料
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