随机结构分析的扩阶系统方法（I）扩阶系统方程

本文提出了一类新的随机结构分析方法－－扩阶系统方法。文中首先论述了随机函数空间中的正交展开与次序正交展开概念。利用随机函数空间中的正交分解原理，证明了扩阶系统方程的正确性。     

工程结构地震破坏概率矩阵分析

本文提出了一种计算工程结构地震坡坏概率矩阵的方法，建立了地震地面运动模型和结构分析模型，对结构进行了随机地震反应分析，并获得了结构随机分应的统计量，进而采用双参数的结构破坏模型，给出了教育处结构地震破坏概率的表达式，利用此方法计算了一座按8度要求设计的钢筋混凝土框架型，给出了计算结构地震坡坏概率的表达式，利用此方法计算了一座按8度要求的钢筋混凝土框架结构的地震破坏概率矩阵，本文提出了方法可以在确定抗震设防标准和进行震害预测时采用。     

平稳随机激励下随机结构非线性动力响应分析

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...     

空间网格结构多维多点随机地震响应分析的高效算法

将林家浩教授提出的“虚拟激励法”进一步推广应用于空间网格结构多维多点非平稳随机地震响应分析,推导了多维虚拟激励随机振动分析方法的理论公式,给出了峰值响应估计方法,并讨论了多维地震动的随机模型及参数选取,通过编制的专用计算机程序分析了网壳结构的随机地震响应。本方法自动包含了参振振型间及各输人地震分量间的相关项,计算精确、快速,非常适合分析频率密集型空间网格结构的随机地震响应,是一种高效的随机振动分析算法。     

地基土—单自由度滞变结构相互作用体系结构残余变形的

本文主要针对地基土－单自由度滞变结构相互作用体系在非平稳高斯随机地震激励下的响应进行了分析，特别是对滞变导致的结构残余变形的发展过程进行了探索，最后结合一个简单数例，将理论计算结果与Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ法的计算结果进行了比较，比较结果表明，本方法可用来估算结构残余变形的统计量。     

随机阻尼对结构抗风抗震动力响应的影响

本文讨论了结构系统阻尼的随机性,运用运动微分方程和二阶摄动地具有随机阻尼的结构系统在地震荷载作用下的动力响应进行了计算,给出随机阻尼对结构响应的影响。结果表明,随机阻尼对结构的位移、速度和加速度的物确存在,特别是阻尼的变异系数较大对结构的动力响应影响更为明显,应引起结构设计者的足够重视。     

基础隔震结构对随机激励的响应分析

利用过滤白噪声地震动模型，对基础隔震结构进行了随机反应分析。建立了基础隔震结构的运动方程，推导了基础隔震结构位移、加速度对地面随机激励的传递函数表达式，计算了隔震结构与非隔震结构的均方根反应比值。讨论了基础隔震结构主要参数对结构反应的影响。     

地震多点激励结构随机分析方法

将多点地震激励简化为平稳向量随机过程，地对其时－空相关特性，采用两步相关谱展开，使相关向量随机过程转化为正交向量随机过程，通过结构振型分解法直接求得结构随机响应；进一步可计算各种响应功率谱密度。本文方法不仅考虑了结构的多点激励及行波效应，而且考虑了结构振型之间的相关性，计算过程简单，是结构随机振动分析的一种有效方法。     

高层钢框架-支撑结构二阶非线性随机地震响应分析

针对常用的高层钢框架－支撑结构，考虑材料非线性和几何非线性，建立了框架部分、支撑部分的二阶动力分析模型。用等效线性方法对结构进行非线性随机地震响应分析，结合工程算例，论述不同场地土、不同层数、不同支撑情况下，二阶效应对结构地震响应统计量的影响。     

多点输入随机地震动拱坝-地基体系反应分析

采用等效地基集总参数方法,推导了拱坝－地基体系的简化多点随机输入分析模型,对拱坝－地基动力相互作用体系在多点随机输入地震波作用下的随机响应到进行了分析,并对地基柔度及地震动空间相干性损失对拱坝随机响应的影响进行了讨论。     

随机结构动力可靠度分析的极值概率密度方法

提出了随机结构动力可靠度分析的极值概率密度方法。基于概率密度演化的基本思想,构造一个虚拟随机过程,使得随机结构动力反应的极值为该虚拟随机过程的截口随机变量。进而．采用概率密度演化方法,建立概率密度演化方程并求解给出随机结构动力反应的极值分布。在安全域内积分即可给出结构动力可靠度,当安全界限为随机变量时,采用这一方法几乎不增加额外的工作量,与随机模拟结果的比较表明,本文建议方法具有良好的精度和效率。     

RESPONSE ANALYSIS FOR FUZZY STOCHASTIC DYNAMICAL SYSTEMS WITH MULTIPLE DEGREES OF FREEDOM

Most real-life structural/mechanical systems have complex geometrical and material properties and operate under complex fuzzy environmental conditions. These systems are certainly subjected to fuzzy random excitations induced by the environment. For an analytical treatment of such a system subjected to fuzzy random excitations, it becomes necessary to establish the general theory of dynamic response of a system to fuzzy random excitations. In this paper, we extend the work published in Reference [1], and discuss the case of Multi-Degree-of-Freedom (MDF) fuzzy stochastic dynamical systems. The theory of the response, fuzzy mean response and fuzzy covariance response of multi-degree-of-freedom system to fuzzy random excitations in the time domain and frequency domain is put forward. Two cases to determine the fuzzy response statistics of the fuzzy stochastic dynamical system with multiple degrees of freedom are discussed. Two examples are considered in order to demonstrate the rationality and validity of the theory. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

均质土坝非平稳随机地震反应分析

考虑地震荷载的随机性及强度、频率的非平稳性,基于作者提出的适用于非平稳随机过程的一般随机地震动模型,采用虚拟激励法,建立了非平稳随机地震反应分析方法,并将其应用于某实际均质土坝动力分析中。土石坝及坝基体系采用整体有限元离散,坝体和坝基材料的动力非线性性能以等效线性化方法考虑。首先,基于目标加速度时程的强度和能量信息,确定了作为输入的加速度时—频演变功率谱密度;其次,比较了确定性时程动力分析和非平稳随机分析的结果,探讨了频率非平稳随机地震激励下的土石坝地震反应特性;最后,比较了2种不同坝基条件下的土石坝非平稳随机地震反应,探讨了频率非平稳随机激励下的土石—坝基动力相互作用。分析结果表明：地震动的频率非平稳性对土石坝动力反应有一定影响;坝体—坝基动力相互作用在地震过程中的不同阶段表现有所不同,主震阶段的相互作用显著。     

Numerical analysis for random temperature fields of embankment in cold regions

The stochastic finite element equations for random temperature are obtained using the first-order per-turbation technique taking into account the random thermal properties and boundary condition, based on heat transfer variational principle. The local average method for 2-D is used to discretize random fields. Then, the random temperature fields of embankment in cold regions are investigated on condi-tion that the thermal properties and boundary condition are taken as random fields, respectively, by using the program, which is written by the methods. The expected value of temperature field and the standard deviation of the temperature field of embankment in cold regions are obtained and analyzed.     

含随机参数粘弹性结构的有限元法分析

本文在空间上采用有限元法。在时域上采用离散的方法。建立了用扩阶随机有限元方法求解含随机参数粘弹性问题的计算模型，并给出了算例。结果表明，本文解和Monte-Carlo模拟解吻合。     

An improved pseudo-static method for seismic resistant design of underground structures

This paper describes a commonly used pseudo-static method in seismic resistant design of the cross section of underground structures. Based on dynamic theory and the vibration characteristics of underground structures, the sources of errors when using this method are analyzed. The traditional seismic motion loading approach is replaced by a method in which a one-dimensional soil layer response stress is differentiated and then converted into seismic live loads. To validate the improved method, a comparison of analytical results is conducted for internal forces under earthquake shaking of a typical shallow embedded box-shaped subway station structure using four methods： the response displacement method, finite element response acceleration method, the finite element dynamic analysis method and the improved pseudo-static calculation method. It is shown that the improved finite element pseudo-static method proposed in this paper provides an effective tool for the seismic design of underground structures. The evaluation yields results close to those obtained by the finite element dynamic analysis method, and shows that the improved finite element pseudo-static method provides a higher degree of precision.     

钢框架结构的非线性静力抗震可靠性分析:Ⅰ有限元反应及其灵敏度

作为一种随机有限元方法,有限元可靠度方法通过有限元反应灵敏度分析将结构可靠度分析的近似解析方法与结构确定性分析的有限元方法结合起来,可以有效地处理结构反应是基本随机变量的隐式函数这一难题,因此成为大型复杂结构可靠度分析的有效工具。采用基于位移的非线性纤维梁柱单元对钢框架结构进行有限元建模,推导了单元与截面的基本方程。针对基于位移的纤维梁柱单元,采用逐级递进方式,分别推导了整体级、单元级、截面级和材料级的有限元反应灵敏度直接微分表达式。研究结果可为采用FORM或SORM等近似解析法进行钢框架结构的非线性静力有限元可靠性分析提供算法支持和编程依据。     

Risk assessment of an interacting structure–soil system due to liquefaction

The present study deals with the non‐linear stochastic dynamic analysis of a soil–structure interacting system. The ultimate objective is to determine the risk of damage to the system due to liquefaction under a wide range of earthquake intensities. A Monte Carlo simulation approach is followed in conjunction with advanced finite element procedures. The stochastic spatial variability of soil properties and the randomness of the seismic excitation are taken into account in order to estimate the statistics of the response, measured in terms of uniform foundation settlement and tilting. Specifically, soil properties are modelled as non‐Gaussian random fields and seismic excitations as non‐stationary random processes. The probabilistic characteristics of the stochastic field modelling soil properties are established from in situ tests. The risk of damage to the soil–structure system due to liquefaction is assessed by establishing fragility curves, which are of paramount importance for risk assessment and management studies of such systems. Fragility curves express the probability of exceeding various thresholds in the response. The relative effect of the variability of various soil parameters on the variability of the response is also examined. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

多年冻土区桩基础桥墩随机地震反应分析

将随机振动理论、粘弹性边界条件的二维波动法以及结构动力分析有限元法结合起来，考虑场地地震动为零均值的高斯平稳随机过程，对青藏铁路多年冻土区桩基础桥墩进行了随机地震反应分析，计算了9度地震作用下桥墩随机地震响应最大值的均值和均方差，分析了冻土层及桥墩高度对桥墩随机地震响应的影响。