调谐液体阻尼器-高层结构的实用抗震分析方法

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作者 邹万杰 梁敏容 +2 位作者 李创第 葛新广 经承贵 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第2期282-294,共13页

针对设置调谐液体阻尼器(TLD)的高层结构在随机地震动激励下的响应求解方法复杂的问题,基于有限元动力分析技术和功率谱的二次式分解法,研究了顶层设置TLD的高层建筑结构在胡聿贤地震激励谱下动力响应谱矩的简明封闭解法。首先,根据TLD... 针对设置调谐液体阻尼器(TLD)的高层结构在随机地震动激励下的响应求解方法复杂的问题,基于有限元动力分析技术和功率谱的二次式分解法,研究了顶层设置TLD的高层建筑结构在胡聿贤地震激励谱下动力响应谱矩的简明封闭解法。首先,根据TLD线性力学模型,建立TLD-高层建筑结构耦合地震动方程,再利用有限元分析技术获得高层建筑结构动力特性,重构以实模态表示的TLD-高层建筑结构等效动力学方程,解决了复杂受控结构动力特性不易获取的问题。其次,基于复模态法和二次式分解法推导了高层建筑结构的结构绝对位移、层间位移、方差和0~2阶谱矩的简明封闭解。最后,以一实际结构作为算例分析,通过本文方法所得楼层和节点谱矩与虚拟激励法计算结果对比,验证了所得响应谱矩的正确性;并探讨了结构振型数和TLD参数对减震性能的影响。结果表明:结构前三阶振型能保证响应结果的精度,且适当增大TLD长度、高度和选取合适阻尼比可有效提高高层结构的抗震性能。 展开更多

关键词 调谐液体阻尼器(TLD) 胡聿贤随机激励谱 二次式分解法 实用分析法 参数分析

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基于胡聿贤谱的多自由度惯容系统地震响应分析

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作者 李创第 樊新宇 +2 位作者 柴一格 王瑞勃 葛新广 《计算力学学报》 北大核心 2025年第4期646-654,共9页

实际工程中通过布置控制系统来提高在复杂地震激励下结构的稳定性,其中惯容系统作为新型的结构控制系统在多自由度结构基于复杂激励下的研究较少.本文针对在多自由度结构中布置混联Ⅰ型惯容系统在地震激励下对结构抗震效果的影响进行了... 实际工程中通过布置控制系统来提高在复杂地震激励下结构的稳定性,其中惯容系统作为新型的结构控制系统在多自由度结构基于复杂激励下的研究较少.本文针对在多自由度结构中布置混联Ⅰ型惯容系统在地震激励下对结构抗震效果的影响进行了系统的分析.首先,对设置混联Ⅰ型惯容系统的多自由度结构建立运动方程,运用复模态法引入状态变量对运动方程进行解耦.其次,运用虚拟激励法获得结构响应的频域统一解,以胡聿贤谱为地震激励模型,运用二次式分解法获得简明的响应功率谱、响应方差和0~2阶谱矩解析解.最后,通过对一布置混联Ⅰ型惯容系统的多自由度结构算例与虚拟激励法获得的响应功率谱、响应方差和0~2阶谱矩进行对比,验证了本文方法的准确性,并对布置混联Ⅰ型惯容系统结构的抗震效果以及惯容参数对结构的抗震效果的影响进行系统分析. 展开更多

关键词 混联Ⅰ型惯容系统 胡聿贤谱 二次式分解法 抗震效果分析 参数分析

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设置惯容系统的非对称大跨悬挂结构风振响应分析

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作者 田翀 谭志强 +3 位作者 卢兴龙 庞迎波 覃媛媛 葛新广 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第3期310-323,共14页

针对非对称大跨悬挂结构双向随机风振响应显著的问题,提出了一种利用惯容系统来抑制结构振动的策略,并针对减振体系随机风振响应分析方法复杂的现状,提出了一种简明分析法.首先,建立了顺风向脉动激励下结构水平和竖向耦合振动的动力学方... 针对非对称大跨悬挂结构双向随机风振响应显著的问题,提出了一种利用惯容系统来抑制结构振动的策略,并针对减振体系随机风振响应分析方法复杂的现状,提出了一种简明分析法.首先,建立了顺风向脉动激励下结构水平和竖向耦合振动的动力学方程,借助有限元分析技术获得了大跨度悬挂结构的实模态动力参数,并基于实模态理论重构了减振体系的动力方程.其次,基于复模态法和虚拟激励法,获得了大跨度悬挂结构的位移、层间位移和惯容系统出力等响应量频域统一解,并基于功率谱的二次式分解法获得了上述响应量0阶、2阶和4阶谱矩和方差简明封闭解.最后,利用算例验证了所提封闭解的正确性,并基于此研究了惯容系统参数对抑制悬挂结构双向风振动的特征.研究表明,大跨悬挂结构的悬挂部分水平和竖向振动加速度均显著影响舒适度,工程设计时需要考虑双向振动,设置惯容系统可有效降低双向振动. 展开更多

关键词 非对称大跨度悬挂结构 惯容系统 Davenport风速谱 功率谱二次式分解法 封闭解

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非平稳地震激励下惯容耗能结构动力响应解析法

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作者 李创第 王瑞勃 +1 位作者 葛新广 江丽富 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1862-1874,共13页

针对惯容减震系统在非平稳地震激励下动力响应研究不足的问题,提出设有混联Ⅰ型惯容减震系统的多自由度耗能结构动力响应时变方差的解析解法。根据惯容减震系统的本构关系、结构的动力方程及非平稳地震激励,综合利用复模态法和虚拟激励... 针对惯容减震系统在非平稳地震激励下动力响应研究不足的问题,提出设有混联Ⅰ型惯容减震系统的多自由度耗能结构动力响应时变方差的解析解法。根据惯容减震系统的本构关系、结构的动力方程及非平稳地震激励,综合利用复模态法和虚拟激励法,将惯容耗能结构解耦为一阶系统,以便获得结构位移、速度、层间剪力等响应量的统一解。采用二次式分解法将统一解的时变功率谱密度函数转化为惯容耗能结构复模态特征值、模态系数、时变模态强度系数和含有圆频率平方项的二次式乘积的线性组合。在此基础上,利用非平稳模态谱矩在无限积分区间有解析解的特征,推导出非平稳地震激励下耗能结构响应时变方差的解析解。通过采用突加型白噪声激励对结构动力响应进行分析,验证了所提动力响应功率谱和时变方差的正确性。同时,基于突加型Kanai-Tajimi模型的框架结构动力响应研究,分析了惯容系统参数对减震效果的影响。所提方法可适用于线性结构在其他非平稳调制函数的地震动下的响应分析。 展开更多

关键词 惯容减震系统 非平稳地震激励 功率谱二次式分解法 时变方差 解析解法

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支撑刚度对黏弹性阻尼耗能结构的随机风振响应特性研究

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作者 李创第 江丽富 +2 位作者 葛新广 王瑞勃 李宇翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期211-221,共11页

针对随机风振激励下实用黏弹性阻尼耗能系统的响应分析复杂且支撑刚度影响研究不足的问题,提出了考虑安装支撑的黏弹性阻尼耗能结构的随机风振响应谱矩及方差的计算方法,并分析了支撑刚度对结构的动力响应特性。首先,依据黏弹性阻尼器... 针对随机风振激励下实用黏弹性阻尼耗能系统的响应分析复杂且支撑刚度影响研究不足的问题,提出了考虑安装支撑的黏弹性阻尼耗能结构的随机风振响应谱矩及方差的计算方法,并分析了支撑刚度对结构的动力响应特性。首先,依据黏弹性阻尼器与安装支撑的串联关系,建立六参数实用黏弹性阻尼器等效微分型本构方程。其次,综合运用复模态法、虚拟激励法和功率谱二次分解法,推导出耗能结构响应量(位移、层间位移、阻尼力、支撑位移)0~2阶谱矩的解析解。最后,通过算例验证了所提方法的精确性,并研究了支撑刚度对黏弹性阻尼器减震性能与结构可靠度的影响。研究表明,阻尼器支撑刚度越大,阻尼器减震性能越能得到发挥,工程应用时有必要考虑支撑刚度的不利影响。 展开更多

关键词 二次分解法 黏弹性阻尼器 支撑刚度 谱矩 巴斯金风速谱

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高层结构-混联Ⅱ型惯容阻尼耗能体系减震性分析

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作者 王晓琳 王善库 +1 位作者 葛新广 王昌盛 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第5期176-187,共12页

针对高层结构中设置混联Ⅱ型惯容阻尼器组成耗能体系的随机响应分析复杂的问题,提出了结构位移及阻尼器阻尼力响应的封闭解,并基于所获得的封闭解探究了实模态振型数对分析精度的影响和在原结构层间位移超限楼层设置阻尼器能有效减震的... 针对高层结构中设置混联Ⅱ型惯容阻尼器组成耗能体系的随机响应分析复杂的问题,提出了结构位移及阻尼器阻尼力响应的封闭解,并基于所获得的封闭解探究了实模态振型数对分析精度的影响和在原结构层间位移超限楼层设置阻尼器能有效减震的布置策略。首先,根据混联Ⅱ型惯容阻尼器力学构造图及设置方式,建立阻尼器阻尼力与结构节点水平位移的微分型本构关系进而重构耗能体系的地震动方程。其次,利用实模态解耦法获得高层结构简明等效的动力学参数,运用功率谱二次式分解法推导出结构节点相对于地面的绝对位移、竖向构件层间位移及阻尼器阻尼力等响应的功率谱精确二次式解进而推导出耗能体系基于双过滤白噪声激励下系列响应的0~2阶谱矩简明封闭解。最后,通过算例,验证了所提封闭解的正确性;研究了实模态振型数对系列响应谱矩分析精度的影响和阻尼器设置位置对结构减震效果的影响。研究表明:对于多自由度结构响应分析时,建议采用原结构自由振动分析时质量参与系数累计达100%时所对应的振型数,可获得稳定的精度和提高大型复杂结构设置混联Ⅱ型惯容阻尼器的响应的分析效率;通过在原结构层间位移超限楼层或连续多层层间位移超限的楼层中间隔一层设置参数合适的混联Ⅱ型惯容阻尼器可有效降低结构的地震动响应,所提惯容阻尼器设置策略具有较好的经济性。所提解析解和惯容系统在高层结构的设置策略可为混联Ⅱ型惯容阻尼器在实际工程应用中提供有益的参考价值。 展开更多

关键词 混联Ⅱ型惯容阻尼器 功率谱二次式分解法 封闭解 实模态振型数 阻尼器设置策略

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最优潮流的发展 被引量：6

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作者 李彩华 郭志忠 《继电器》 CSCD 北大核心 2002年第1期1-6,56,共7页

最优潮流是在保证系统安全运行的前提下 ,实现系统经济运行的问题。由于其安全约束众多、数学模型复杂 ,而难以实现。此文将回顾近二十年来最优潮流的逐步发展的过程 ,对主要的优化方法列出几篇具有代表性的文章 ,列出几种简单的数学模... 最优潮流是在保证系统安全运行的前提下 ,实现系统经济运行的问题。由于其安全约束众多、数学模型复杂 ,而难以实现。此文将回顾近二十年来最优潮流的逐步发展的过程 ,对主要的优化方法列出几篇具有代表性的文章 ,列出几种简单的数学模型并对各种方法的优化效果做出比较。并对最优潮流的进一步发展做出深入的探讨。 展开更多

关键词 最优潮流 牛顿法 内点法 PQ分解法 线性规划法 非线性规划法 二次规划法 电力系统 优化计算

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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谱 广义Maxwell阻尼器 响应功率谱二次正交法

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随机子空间方法在去极化电流解谱中的应用

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作者 周凯 王亚兰 《现代电子技术》 2022年第1期136-141,共6页

在极化去极化电流测试中,对去极化电流进行解谱可以有效评估电缆绝缘状态,针对传统方法中去极化电流的子谱线总数和对应谱线参数难以求解的问题,提出一种基于振型幅值法结合随机子空间识别的去极化电流解谱方法。该方法首先假定去极化... 在极化去极化电流测试中,对去极化电流进行解谱可以有效评估电缆绝缘状态,针对传统方法中去极化电流的子谱线总数和对应谱线参数难以求解的问题,提出一种基于振型幅值法结合随机子空间识别的去极化电流解谱方法。该方法首先假定去极化电流中子谱线总数,计算各子谱线的振型幅值,相比虚假子谱线,真实子谱线的振型幅值比较大,因此振型幅值图可以准确反映去极化电流中真实子谱线的数目;然后根据真实子谱线数目结合随机子空间识别算法计算各子谱线参数,随机子空间识别算法可以在无需人为干预的情况下准确实现子谱线的参数识别,进而完成整个去极化电流解谱操作;最后,利用该方法对仿真和实测的去极化电流数据进行解谱测试,测试结果表明,相比传统的奇异值法和微分法,该方法能更加准确地对去极化电流进行解谱,进而为有效评估电力电缆绝缘提供重要依据。 展开更多

关键词 去极化电流解谱 随机子空间识别 振型幅值法 电力电缆 子谱线参数计算 测试分析

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功率谱分析方法在引信系统中的应用研究 被引量：3

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作者 唐辉 郭东敏 权建锋 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期54-57,共4页

从引信系统信号处理角度出发,介绍了各种谱估计的方法,着重分析了现代谱估计的理论、方法和应用;讨论了作为参数模型谱估计中经典的方法AR谱分析方法和非参数谱估计的典型方法MUSIC法和特征向量估计法的处理过程,并对各种谱分析进行了比... 从引信系统信号处理角度出发,介绍了各种谱估计的方法,着重分析了现代谱估计的理论、方法和应用;讨论了作为参数模型谱估计中经典的方法AR谱分析方法和非参数谱估计的典型方法MUSIC法和特征向量估计法的处理过程,并对各种谱分析进行了比较,指出用现代谱分析处理引信系统探测信号的优点。 展开更多

关键词 谱估计 MUSIC 矩阵特征分解 AR谱分析方法

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传感器安装偏差对功率流测试误差的影响分析

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作者 李朝晖 刘彦 彭伟才 《中国舰船研究》 2011年第4期25-28,共4页

为分析传感器安装偏差对功率流测试误差的影响,将安装偏差分解为位置偏差和角度偏差两个部分,并分别基于互功率谱法和波分解法建立传感器安装偏差与功率流测试误差之间的数学模型。仿真分析结果表明:所建立的互功率谱法和波分解法功率... 为分析传感器安装偏差对功率流测试误差的影响,将安装偏差分解为位置偏差和角度偏差两个部分,并分别基于互功率谱法和波分解法建立传感器安装偏差与功率流测试误差之间的数学模型。仿真分析结果表明:所建立的互功率谱法和波分解法功率流测试误差模型完全一致;位置偏差对功率流的影响由两个传感器位置偏差之差决定,角度偏差对功率流测试误差的影响与频率无关,但始终使得功率流向更小的方向变化,而总误差为两种安装偏差各自产生误差之积。 展开更多

关键词 功率流 互功率谱法 波分解法 测试误差 安装偏差

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大跨度刚构桥地震动随机响应的新封闭解

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作者 林本虎 葛新广 +2 位作者 梁高荣 黄海珊 谢开仲 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期755-765,共11页

针对大跨度刚构桥顺桥向随机地震激励下响应分析比较复杂的问题,提出了一种基于双过滤白噪声随机地震动激励下,全桥顺桥向及竖向耦合振动响应分析简明封闭解法。首先建立考虑刚构桥顺桥向及竖向耦合振动的地震动方程,并利用实模态振型... 针对大跨度刚构桥顺桥向随机地震激励下响应分析比较复杂的问题,提出了一种基于双过滤白噪声随机地震动激励下,全桥顺桥向及竖向耦合振动响应分析简明封闭解法。首先建立考虑刚构桥顺桥向及竖向耦合振动的地震动方程,并利用实模态振型分解法获得以实模态广义变量表示的地震动方程,其中振动参数易通过有限元分析技术获得。其次,基于复模态法和虚拟激励法获得刚构桥桥墩及桥跨结构地震动位移、速度、实模态广义变量等响应量频域统一解,并基于二次式分解法获得了上述响应量0、1、2谱矩和方差的简明封闭解。然后,基于动力学等效原则给出了刚构桥等效地震力的计算式。最后,通过算例验证了所提封闭解的正确性,并研究了刚构桥双向地震动位移和等效地震力与实模态振型的关系。研究表明,刚构桥响应量受多个振型影响,抗震分析时需要考虑多个振型的参与。 展开更多

关键词 大跨度刚构桥 双过滤白噪声谱 二次式分解法 封闭解 等效地震力

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