被動(dòng)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)風(fēng)振隨機(jī)響應(yīng)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)與等效風(fēng)荷載取值的復(fù)模態(tài)方法.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)不斷的出現(xiàn)，并向著高強(qiáng)輕質(zhì)的方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼在不斷的下降。作為高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)主要荷載的風(fēng)，對結(jié)構(gòu)的影響也在加大。通過風(fēng)振控制技術(shù)，能夠有效地減小結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)的可靠性以及滿足舒適度的要求，減少風(fēng)災(zāi)造成的損失。目前，基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)和帶Maxwell阻尼器的結(jié)構(gòu)正逐步應(yīng)用于工程實(shí)際。由于這些結(jié)構(gòu)體系在風(fēng)荷載作用下動(dòng)力方程中的阻尼矩陣為非經(jīng)典情形，甚至質(zhì)量和剛度矩陣是非對

2、稱的，傳統(tǒng)的實(shí)模態(tài)分析方法(振型分解法)不能使動(dòng)力方程解耦。因此，本文運(yùn)用復(fù)模態(tài)分析方法，分析了上述結(jié)構(gòu)隨機(jī)風(fēng)載響應(yīng)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和等效地震作用取值。 1.本文運(yùn)用復(fù)模態(tài)分析方法分析了基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)和帶Maxwell阻尼器結(jié)構(gòu)基于Davenport風(fēng)譜激勵(lì)的隨機(jī)響應(yīng)。對于基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)，本文據(jù)非線性隨機(jī)振動(dòng)理論對運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行等效線性化，用復(fù)摸態(tài)法獲得了等效線性方程的解析解。 2.在給定的帶TMD裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)取值范圍約束不超過某

3、一設(shè)計(jì)限值的動(dòng)力可靠度約束的條件下，通過主體結(jié)構(gòu)響應(yīng)方差取極小值條件，直接確定控制裝置的待定優(yōu)化參數(shù)，實(shí)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)的最優(yōu)風(fēng)振控制，建立線性隔震結(jié)構(gòu)基于動(dòng)力可靠度約束的抗震優(yōu)化控制設(shè)計(jì)的復(fù)模態(tài)法。 3.應(yīng)用復(fù)模態(tài)理論，將非經(jīng)典小阻尼結(jié)構(gòu)基于反應(yīng)譜的風(fēng)振作用取值方法拓展到非對稱質(zhì)量、非對稱剛度、非經(jīng)典大阻尼結(jié)構(gòu)的一般情況，初步建立了廣義的非經(jīng)典結(jié)構(gòu)基于Davenport風(fēng)譜的等效風(fēng)荷載作用取值方法，并將理論成果應(yīng)用于基礎(chǔ)隔震體系和帶