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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
1
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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单自由度混联Ⅱ型惯容系统随机地震动响应分析 被引量：2
2
作者 李创第 江丽富 +1 位作者 王瑞勃 葛新广 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第3期260-271,共12页
提出了基于Clough-Penzien谱的混联Ⅱ型惯容结构地震动响应封闭解的计算方法,并基于所提方法研究了单自由度混联Ⅱ型惯容结构的减震性能及影响因素.首先,建立混联Ⅱ型惯容结构的运动方程,获得了结构位移与惯容出力等结构响应频域解的统... 提出了基于Clough-Penzien谱的混联Ⅱ型惯容结构地震动响应封闭解的计算方法,并基于所提方法研究了单自由度混联Ⅱ型惯容结构的减震性能及影响因素.首先,建立混联Ⅱ型惯容结构的运动方程,获得了结构位移与惯容出力等结构响应频域解的统一表达式.其次,基于有理式分解与留数定理分别获得了频率响应特征值函数与Clough-Penzien谱的二次正交式,进而获得了结构响应功率谱的二次正交式.最后,得到了结构与惯容随机地震动响应0~2阶谱矩的简明封闭解.利用所提方法和虚拟激励法分别对一算例进行分析,验证了所提方法的正确性;同时,利用所提方法分析了惯容各参数对结构抗震性能的影响.研究表明:该文方法获得的响应解为封闭解,在计算效率与计算准确性上都优于虚拟激励法.当μ_(ω)不变时,随着μ_(m)与μ_(ξ)增大,减震性能增强;当μ_(ω)=1时,对减震性能的影响最大. 展开更多
关键词 惯容 Clough-Penzien谱 二次正交化 谱矩 封闭解
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混联Ⅰ型惯容系统基于李鸿晶谱的地震响应分析
3
作者 李创第 王瑞勃 +1 位作者 江丽富 葛新广 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期928-935,共8页
针对设有混联Ⅰ型惯容系统的耗能结构基于李鸿晶谱的响应分析较为繁琐的问题,提出求解地震响应的简明封闭解法,并研究了惯容系统基本参数对减震性能的影响。首先,建立惯容系统和结构之间的微分型本构关系,并运用复模态法和虚拟激励法获... 针对设有混联Ⅰ型惯容系统的耗能结构基于李鸿晶谱的响应分析较为繁琐的问题,提出求解地震响应的简明封闭解法,并研究了惯容系统基本参数对减震性能的影响。首先,建立惯容系统和结构之间的微分型本构关系,并运用复模态法和虚拟激励法获得结构系列响应的统一解。其次,将结构系列响应的功率谱密度函数精确转化为复特征值及结构自振频率平方和表示的二次分解式,进而获得响应0阶~2阶谱矩的简明封闭解。最后,通过数值算例验证了所提方法的正确性及计算的高效性,对惯容系统参数的研究表明,当惯容系数和阻尼系数越大,结构减震效果越好,而刚度系数对结构的减震效果取决于惯容系统名义圆频率与结构自振圆频率的比值,当两者比值为0.9时减震效果最好。 展开更多
关键词 混联Ⅰ型惯容系统 二次分解 封闭解 0阶~2阶谱矩 减震效果
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多自由度混联Ⅰ型惯容减震系统地震响应分析
4
作者 李创第 王瑞勃 +1 位作者 江丽富 葛新广 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期19-28,共10页
针对惯容系统在多自由度结构中的应用和布置方案研究不足的问题,提出多自由度惯容系统响应频域解及谱矩的计算方法,并基于响应频域解及谱矩表达式确定了惯容系统的布置方案。通过引入状态变量将结构运动方程和混联Ⅰ型惯容系统的微分型... 针对惯容系统在多自由度结构中的应用和布置方案研究不足的问题,提出多自由度惯容系统响应频域解及谱矩的计算方法,并基于响应频域解及谱矩表达式确定了惯容系统的布置方案。通过引入状态变量将结构运动方程和混联Ⅰ型惯容系统的微分型本构关系转化为用矩阵形式表示的状态方程,进而推导了结构位移、速度、层间位移角等系列响应的频域统一解。然后,将响应功率谱转化为二次分解式(圆频率与复特征值平方和倒数的线性组合形式),并将其代入谱矩的定义式,获得了位移、速度等系列响应的0~2阶谱矩。最后,以一栋18层的结构为例,验证了所提封闭解的正确性;分析了复振型个数对结构响应精度的影响;确定并探究了惯容系统在多层结构中布置方案的可行性。结果表明:所提谱矩的封闭解正确适用;高阶振型对结构响应的影响较弱,考虑前若干振型可达到较高的计算精度;所提惯容系统布置方案具有简单易行且效果良好的特点。 展开更多
关键词 混联Ⅰ型惯容系统 随机地震响应 二次分解法 0~2阶谱矩 布置方案
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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
5
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 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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