基于复模态的有限元模型修正算法

针对地下结构地震响应分析中无限地基辐射阻尼问题，引入复模态情况下的具有非简化的堆积阻尼矩阵的阻尼模型，并针对具有集中质量阵的阻尼模型提出了合并与质量有关的阻尼和堆积阻尼的思想，并据此提出了一种修正此类有限元模型的两步法，首先从复模态参数中提取实模态参数，采用基于模态残余力的识别算法修正刚度矩阵，然后根据复模态参数和已得的刚度矩阵来识别阻尼模型中的刚度参与系数和质量阻尼堆积阻尼联合矩阵。     

地震作用下钢框架高层结构的抗震性能研究

钢框架高层建筑结构是当前高层建筑设计中使用最为广泛的技术,为提升其抗震性能,本文研究将调谐质量阻尼器安装在钢框架高层建筑结构顶部,考虑到建筑空间需求、防止集中荷载和提升控制效果等因素,在相同楼层或同顶部接近楼层中设置数个较小的、频率一致的子控制装置,通过设置调谐质量阻尼器受控结构等效阻尼比求极值的方法,获取最优刚度与最优阻尼系数;将获取的结果在有限元软件中进行模态分析获取模态质量,实现钢框架高层建筑结构扭转振动的减振控制。实验结果表明,地震荷载下,该方法使得建筑结构顶层角位移峰值和角加速度峰值分别降低50%和30%左右,建筑结构响应下降19%～26%,提高了高层建筑结构的稳定性。     

基于约束模态综合法的非比例阻尼系统地震响应分析

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,论述了非比例阻尼体系中约束模态综合法对阻尼矩阵的处理方法,并探讨了如何缩减对接界面自由度的问题。同时,通过算例详细说明了该方法在高层建筑结构动力时程分析中的应用。计算结果表明,在利用约束模态综合法求解非比例阻尼体系的动力问题时,文中所采用的阻尼矩阵的处理方法是有效的,与有限元直接法相比具有很好的精度。对于地基土-高层建筑结构体系的地震响应分析问题而言,缩减对接界面自由度的约束模态综合法可达到很好的计算精度,能够更大程度的提高计算效率,为大型复杂结构的动力时程分析研究和工程应用提供了一定的依据和方便。     

考虑土壤影响时高层建筑等效模态阻尼比的计算方法

本文研究了在高层建筑抗震分析中的阻尼计算问题，在考虑土壤－结构相互作用的情况下，研究了等效模态阻尼比的五种计算方法，振型加权法、应变能加权法、动能加权法、传函数法和比例阻尼法，文中输入ＥＬ－Ｃｅｎｔｒｏ地震记录，对一个十层楼房的实例进行了数值计算，并对各种方法所得到的阻尼和响应值进行分析和比较，最后对这些方法作出了评价。     

基础平动与转动结构随机地震响应分析的复模态法

本文对基础平动与转动结构随机地震响应问题进行了系统研究。首先建立了结构运动方程，然后针对体系运动方程为非经典阻尼的情况．用复模态法解耦获得了体系位移、速度和加速度随机地震响应的解析解，最后通过一个例子来说明考虑结构一地基相互作用的必要性。本文方法可推广到非平稳地震响应分析。     

液压阻尼系统（HDS）控制立式钢制储罐地震响应分析

本文采用液压阻尼系统（HDS）控制立式圆柱钢制储罐的地震反应，建立了安装HDS储罐的力学分析模型，并进行了数值计算，从频域对安装HDS后储罐的地震响应进行了分析，研究了HDS的减震效果和HDS和HDS参数对储罐地震反应的影响。     

基础隔震结构随机地震响应分析的复模态法

本文对多自由度基础隔震结构的随机地震响应问题进行了系统研究，首先建立了运动方程，然后用第一振型将上部结构展开，针对所得方程为非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度情况，用复模态法解耦，获得了以第一振型表示的结构地震响应的解析解，对单自由度体系，此解即为结构响应的精确解，从而建立了两自由度体系在任意非经典阻尼与非对称质量和刚度情况下随机地震响应解析解分析的一般方法。本文方法也可用于带TMD减震结构、无损伤“加层减震”加固结构的随机地震响应分析与优化设计。     

基于复阻尼模型的连续刚构桥地震响应分析

为了研究复阻尼模型下连续刚构桥的地震响应,文章讨论了利用复阻尼模型求解连续刚构桥地震响应的方法,并按相同的阻尼比,分别采用复阻尼模型和黏性阻尼模型计算了后渚连续刚构桥在不同地震动作用下的响应,将计算结果进行对比,分析了两种不同的阻尼模型对地震响应影响的差别。结果表明,采用不同类型的阻尼对地震响应影响很大,以复阻尼计算出的响应幅值作为设计值,更加偏于安全,对于保证桥梁结构的抗震安全更可靠。     

基于等效复阻尼理论的模态叠加法

依据对偶原则,频率相关黏性阻尼是复阻尼在实数域中的表达形式,可作为一种等效复阻尼,且具有稳定性和每一循环消耗能量与激励频率无关的优点。将地震波的卓越频率作为激励频率,结合短时傅里叶变换,提出了单一材料结构频率相关黏性阻尼的模态叠加法;对于不同材料阻尼特性混合结构的频率相关黏性阻尼,利用最小二乘法拟合Caughey阻尼矩阵,以近似模拟频率相关黏性阻尼矩阵,提出了Caughey阻尼理论模态叠加法,成果实现了单一材料和混合材料结构等效复阻尼运动方程的模态叠加法,为基于复阻尼理论的结构振型分解反应谱法提供理论依据。     

基于反应谱理论的复模态抗震设计方法

本文结合我国现行《建筑抗震设计规范》，采用复模态理论分析技术对结构非正交阻尼阵进行解耦，导出了基于反应谱理论的耗能减震结构的复模态抗震设计方法。文中提出了完整、系统的耗能减震结构复模态抗震设计方法的程序，并给出若干抗震设计实例。算例结果表明：该设计方法准确、实用，具有一定的理论意义与工程意义。     

连接区独立的多点支撑二次结构抗震分析

目前多点支撑二次结构地震响应分析把连接构件并人二次结构，假定与二次结构具有相同阻尼，与工程实际大多不符，存在一定近似，也不宜直接用来进行二次结构减振分析。为此提出将连接构件独立于二次结构考虑，采用具有连接区的混合子结构模态综合法分析主次结构地震响应，分析连接构件刚度、阻尼的变化对二次结构地震响应的影响，对连接构件合适的刚度与阻尼参数进行了讨论。     

设有液压质量控制系统（HMS）的底层柔性结构动力特性及其地震反…

本文对设有液质量控制系统的底层柔性结构体系的动力特性进行了试验研究和分析，通过对试验结果的分析，证明了设有液压 质量控制系统的底层柔性结构控制体系近似存在经典振型，其阻尼阵满足正交性条件，所以，可用振型分解法计算受控结构的地震反应。     

高层隔震建筑三维地震响应

对某高层框架－筒体结构进行了三维有限元时程分析，考虑了基础夹层橡胶了隔震垫的弹塑性特性和粘滞阻尼，分析了结构在地震波作用下的动力响应，为高层建筑中推广应用基础隔震技术提供了理论依据。     

考虑一阶系统参与组合的复模态分解反应谱法

对地震作用下结构反应的复模态分解反应谱法进行了研究,指出在复模态分解反应谱法中,具有实特征值的模态不必组成二阶振动系统,可按一阶线性系统参与模态组合,且一阶线性系统只需要一条反应谱。给出了相应的复模态完全平方组合(CCQC)系数计算公式,该公式包括了一阶系统响应的相关函数和一阶系统响应与二阶系统响应之间的相关函数。通过算例验证了方法的可行性。     

不同形式的TMD系统对超高层结构振动控制分析对比

在TMD系统的质量、阻尼和总刚度均保持不变的情况下,拟定3种不同的TMD系统设置方案,并从地震荷载激励方面来研究调频质量阻尼器对超高层结构的振动控制。通过对3种方案的结构模型进行模态分析和动力时程反应分析,得出在地震荷载激励下控制前后的结构响应,并比较了3种方案下TMD的控制差异,选择出最优方案。此外从能量的角度出发,分析了TMD耗散地震能的能力,并确定出在减少地震输入能及增大阻尼耗能作为控制目标时的最优方案。     

基于复振型分解的多自由度非线性体系动力可靠性研究

提出了基于复模态理论的多自由度非线性体系动力可靠性分析方法。该方法首先采用等效线性化的方法处理体系的非线性问题,然后采用复模态分析处理非经典的等效线性阻尼矩阵,将具有非经典阻尼的等效多自由度线性体系按复振型分解,将多自由度体系的随机反应分解为一系列一阶体系的复模态反应,从而求得体系的随机反应,最后进行体系的动力可靠度计算。通过算例验证,表明该方法概念明确、思路清晰,为一般多自由度非线性体系提供了一个普遍适用的动力可靠性分析方法。     

基于虚拟激励法的消能减震结构随机响应分析

基于虚拟激励法推导了用于具有非比例阻尼特征的消能减震结构在随机地震激励下计算其响应功率谱的一般解答.该法避免了复模态方法的复数运算,可高效地求出响应功率谱和均方响应.算例验证分析说明该方法符合工程经验,具有很高的计算效率.     

复阻尼地震反应谱的计算方法及其它

本文阐述了为什么要研究复阻尼地震反应谱问题,并给出了复阻尼地震反应谱计算的精确方法．实例计算结果表明,复阻尼反应港与常用的粘性阻尼反应谱之间存在着相当大的差异．文中还简述了复阻尼系统运动方程的建立方法。     

基于SMA新型阻尼器的框架结构地震反应控制分析

形状记忆合金(SMA)材料是一种具有记忆特性的功能材料,基于Ti-Ni形状记忆合金丝材料的性能试验,利用SMA丝形状记忆效应、超弹性效应及高阻尼特性,提出了一种基于SMA的新型阻尼器,并且将其安装在框架结构的梁柱节点处。利用ANSYS有限元分析软件对未安装和安装此种阻尼器的框架结构进行了地震反应控制分析。研究结果表明,SMA合页型阻尼器的耗能效果比较明显,能够很好地改善框架结构的抗震性能。     

烟囱悬挂内筒-转动摩擦阻尼器减震止晃研究

研究了利用转动摩擦阻尼器(rotational friction dampers, RFD)和悬挂排烟内筒对高耸钢筋混凝土地震响应进行被动控制。首先提出了烟囱用FRD节点的构造做法,将RFD置于内、外筒之间,在地震作用下,允许内、外筒产生适量相对位移,使RFD产生摩擦耗能。其次,对该体系的地震响应被动控制进行了理论研究,将内、外筒视为质量和弹性连续分布的梁,基于假设模态法,采用Bouc-Wen滞回模型模拟RFD,用Lagrange方程推导了受控体系的非线性运动微分方程及其空间状态方程。最后,以某275 m高烟囱为例,对比分析了两种罕遇地震作用下的5种减震方案。通过选用合理的RFD参数、位置和内筒悬挂长度,能获得满意的减震效果。