基于單源、復合源模糊數(shù)的建筑結構振動分析.pdf

1、隨著中國工業(yè)化的快速發(fā)展以及城市工業(yè)用地緊張,規(guī)劃道路或軌道交通距離建筑物越來越近。城市主干道,地下、地上軌道等交通荷載引起的振動傳播使得周邊建筑物產(chǎn)生振動,建筑物的振動有時會引起所居住的居民不能正常休息,學校、醫(yī)院的工作人員不能正常工作,甚至引起室內人員不舒適感或對振動敏感的高精密儀器不能正常工作。因此,在建筑工程設計階段,需要了解交通荷載對建筑物振動影響時,采用有效的方法預測上述交通荷載引起的周邊建筑場地上擬建建筑物振動情況很有必要

2、。
　　 在工程結構設計領域,一些設計參數(shù)由于缺乏充分的統(tǒng)計信息或者信息本身存在模糊性,采用傳統(tǒng)的概率、隨機理論進行計算分析,受方法限制或參數(shù)取值偏差,其結果往往不能令人滿意。事實上,傳統(tǒng)振動分析方法所涉及的交通車輛重量、速度、運行方式,軌道或道路,傳播土層以及建筑物本身的參數(shù)均存在大量的不確定因素,準確獲得這些參數(shù)的分布規(guī)律比較困難。因此需要尋找一種新的理論方法來解決。
　　 本文以模糊數(shù)學為基礎,研究基于單源或復合源

3、模糊數(shù)的結構振動響應并結合建筑物振動評價國際標準(ISO2631-1、2),系統(tǒng)研究可用來預測交通荷載引起的建筑物振動的新方法。主要內容如下:
　　 1、完善模糊數(shù)學運算法則。針對傳統(tǒng)模糊數(shù)學運算法則中存在的混合運算越運算越模糊問題,基于單源和復合源模糊數(shù)的概念,對模糊四則運算法則以及混合運算做了進一步的完善。通過賦予模糊參數(shù)以物理概念,指出多參數(shù)模糊混合運算應遵循的原則,解決了傳統(tǒng)模糊運算存在的不符合結合律與分配律問題,然后通

4、過算例來驗證并與傳統(tǒng)模糊運算方法做對比。結果表明,基于單源和復合源模糊數(shù)的模糊計算方法不但可以簡化計算過程,而且縮小了計算結果的模糊區(qū)間。
　　 2、系統(tǒng)的推導基于單源、復合源模糊數(shù)運算法則的結構線性振動系統(tǒng)相關內容。得出結構單參數(shù)、多參數(shù)模糊的多自由度無阻尼自由振動系統(tǒng)的動力特性,多參數(shù)模糊有阻尼動力有限元結構線性振動系統(tǒng)的頻響函數(shù)及模糊振動響應。算例結果表明,當模糊參數(shù)退化到確定參數(shù)時,其結果與傳統(tǒng)結構動力分析計算結果相同。

5、
　　 3、將復合源模糊數(shù)引入交通荷載引起的周邊建筑振動分析,給出一個工程實踐中應用基于模糊源的模糊動力方法預測交通荷載弓I起周邊建筑物的振動響應算例,并結合建筑物內振動評價國際標準(ISO2631,1997年版系列)進行建筑物振動評價,給出應用基于模糊源的模糊動力分析計算步驟。與其它方法相比,基于模糊源的結構模糊動力有限元分析不需要準確掌握車輛類型、速度,軌道或路面、路基參數(shù),振動傳播土層的動力參數(shù)等,只需測試擬建場地振動情況