变刚度半主动控制结构的地震影响系数分析

对两种不同控制律下变刚度半主动控制结构的地震影响系数进行了比较和分析．研究结果表明，控制律不同对受控结构各振型地震影响系数比的均值和标准差影响较小．此外，随着振型附加刚度比的增加，地震影响系数比的均值和标准差呈现逐渐增大的趋势．根据仿真分析结果，建立了该类有控结构地震影响系数比的定量计算方法，并在此基础上，对变刚度半主动控制结构的实用抗震设计提出了建议．     

带附加气室空气弹簧力学特性参数试验

为了揭示带附加气室空气弹簧动力学特性,基于1T15M-2膜式空气弹簧建立了带附加气室空气弹簧力学特性试验测试系统,利用自由衰减振动的方法研究了簧上质量、节流孔直径、附加气室容积等因素对系统等效刚度、等效阻尼及固有频率等力学特性参数的影响.试验结果表明:在保持弹簧工作高度不变的前提下,增加簧上质量会增大弹簧等效刚度,但簧上质量的变化对弹簧的等效阻尼比和固有频率影响不大;随节流孔直径的增大,等效阻尼先增大后减小;在节流孔直径4～7 mm范围内,等效刚度和固有频率均由最大值迅速降到最小值;在附加气室容积小于主气室容积2～3倍范围内,增大附加气室容积有利于降低空气弹簧的等效刚度和固有频率;在节流孔有效作用下,再增大附加气室容积会明显增大空气弹簧等效阻尼比.     

变截面变轴力悬臂柱稳定性计算方法

介绍了等效刚度和等效负刚度的概念,通过等效刚度法和等效负刚度法建立了变截面变轴力悬臂柱与等截面柱顶力悬臂柱的等效关系,对变截面变轴力稳定性问题进行解答并给出了计算公式.通过ABAQUS有限元软件对公式计算结果进行验证,结果表明:公式计算结果相对有限元法求解结果略偏小,但其相对误差在0.6%～6.5%范围内且该公式具有一定的精度,可供计算变截面变轴力稳定问题.     

多刚体单自由度体系振动分析

通过对多刚体多质点单自由度振动体系的频率分析,可以导出其体系的频率计算公式,该公式与单质点单自由度振动体系频率的计算公式形式相同,在应用时只需对不同的单自由度体系计算出相应的等效刚度和等效质量,替换原单质点单自由度震动体系频率计算公式中对应刚度和质量即可。     

基于等效刚度的输电杆塔简化方法研究

本文提出了一种基于等效刚度的输电线路杆塔简化等效方法，并利用算例验证了该方法的正确性。基于ABAQUS有限元软件，采用本文提出的简化等效方法、精细化杆梁混合模型以及传统固定约束等效方法分别模拟研究了典型大刚度直线塔和小刚度耐张塔在舞动条件下的动态响应。模拟结果表明：对于刚度较大的输电杆塔，三种等效方法模拟得到的舞动垂直位移、水平位移、扭转角度和振动频率结果十分接近，误差不超过3.3%；而对于刚度较小的输电杆塔，本文提出的等效方法与精细化杆梁混合模型研究获得舞动幅值、振动频率同样十分接近，最大误差不超过10%，而传统的固定约束方法的扭转角度最大误差达到60.58%。因此，本文提出的等效刚度方法能准确有效反映出杆塔对导线振动特征的影响，可用于各种动载条件下导线动态响应特征的快速简化研究。     

柱面网壳地震位移需求计算的迭代等效推覆方法

为提高采用推覆方法计算柱面网壳地震位移需求的效率和精度,提出一种改进的推覆方法。基于能量等效原理,建立不依赖中间参数或增量计算的等效单自由度体系。根据等能量原则,提出确定目标位移的迭代等效方法;采用完全二次项平方根方法(CQC)组合各主振型等效体系目标位移处的振型反应得到结构需求。算例结果表明,相比传统的推覆方法,基于迭代等效的推覆方法得到的柱面网壳最大节点位移、整体位移包络的误差较小。当结构反应由多振型共同主导时,该方法的计算精度稳定。     

考虑变刚度的高层建筑结构空间协同分析

为了对高层建筑结构进行抗震优化分析,提出考虑变刚度的高层建筑结构空间协同分析简化方法.利用等效柱模型,以楼层划分单元,对结构进行分析,每个结点只有2个自由度.采用该方法可使整个结构自由度大大减少,并适用于刚度多阶变化的情况.用该文的方法分析变刚度高层结构简便、合理,并能用于实际工程.     

变截面刚架结构分析的等效刚度法

用势能驻值原理导出各种截面楔形杆的等效刚度系数，用力法算出其固端弯矩修正系 数，把带有楔形柱、等截面梁的变截面刚架转换为等效等截面刚架来分析其内力、位移和计算长 度．提出的这种等效刚度法 简便、精度高．适于工程设计中应用．     

运用等效系统法原理计算变刚度梁

对等效系统法原理公式加以推导,利用其计算变刚度静定梁的位移和变刚度超静定梁的内力,说明等效系统近似法和变刚度超静定梁的计算步骤和过程,并通过实例加以说明。     

瞬态最优半主动控制在滑移隔震中的应用

应用瞬态最优控制理论，在考虑上部结构刚度与阻尼的条件下，建立了基底摩擦力大小的计算方法，并对滑移隔震结构的半主动控制方法进行了研究．对实例计算结果的分析表明，半主动控制下的滑移隔震结构不但具有较好的隔震效果，而且能有效地减小基底的最大滑移量及残余位移。     

基于等效单自由度体系的结构滞回耗能估计

提出了研究单自由度体系和多自由度体系在地震作用下耗能关系的重要意义;建立了结构的等效单自由度体系能量方程,得出与原多自由度体系滞回耗能及变形能关系公式,据此提出了基于等效单自由度体系的多自由度结构体系总滞回耗能估计方法.分别对质量为均匀分布,楼层剪切强度和剪切刚度为均匀及不均匀分布的8幢5层剪切型多自由度体系和其等效单自由度体系输入典型地震动,计算滞回耗能及变形能,并将计算结果进行比较分析.结果表明,通过等效单自由度体系来估计剪切型多自由度体系的滞回耗能,是一种计算简便且较为准确的方法.     

结构主动变刚度控制中的若干问题

探讨了主动变刚度（AVS）控制算法中地震信息预测和控制性能指标选择等问题,并通过算例研究了主动变刚度控制的效能和相关的影响因素,如结构阻尼、时滞以及主动变刚度控制元件丰置等。结果表明：主动变刚度控制是一种易于工程应用的结构减震方法,通过合理措施,可达到经济、高效的目的。     

一类振动问题中阻尼矩阵的等效方法及应用

多自由度振动系统中，很多问题的阻尼矩阵是确定的，但系统的模态关于这些阻尼矩阵不具有正交性，如果采用模态变换，由于阻尼矩阵不能化为对角矩阵的形式，因此不便于采用实模态迭加法进行振动分析．针对这一问题，本文提出一种阻尼矩阵的等效方法，即采用模态阻尼比对这类系统的实际阻尼进行等效，并考察其有效性，以便于采用模态迭加法对复杂多自由度系统进行随机振动分析．最后，采用该等效方法对某型号汽车进行随机振动分析，为改善该型号汽车的平顺性提供了建议．     

隔震结构等代体系动力响应的小参数逼近解法

采用侧推法将一般多自由度隔震结构等效代换为双自由度振动体系 .建立了振动体系动力特性的小参数近似解 ,提出了比例及非比例阻尼模型的隔震等代体系动力响应解答形式 ,并用数值算例试算了隔震刚度比对动力特性小参数解答精度的影响     

高层简体结构地震动输入能的计算

通过理论推导,获得了线性多自由度体系输入能与其等效单自由度体系输入能之间的关系,并以高层框架筒体结构为对象,研究了线性多自由度体系输入能的简化计算方法,以及非线性多自由度体系输入能与线性多自由度体系输入能之间的差异,探讨了地震波以及结构特征对这一差异的影响.研究表明,对于筒体结构而言,采用前3阶等效单自由度输入能之和即能对结构的弹性输入能作比较准确的估计.对于周期小于1 s的短周期结构,塑性的发展所导致的周期变大将使得输入能趋于增加;而对于周期较长的高层结构,塑性的发展与自振周期的变大会使得输入能趋向于降低.     

基于渐进变分法的蛋盒型结构等效刚度分析及优化

对蛋盒型结构的等效刚度特性进行了分析并实现了蛋盒型结构参数的优化设计.首先以蛋盒型结构的单胞为研究对象,基于渐进变分法,得到了蛋盒型结构等效刚度特性的数值计算方法.随后用该方法计算蛋盒型结构不同参数情况下的等效刚度特性,并以结构参数为自变量,等效刚度特性为因变量进行拟合.最后应用拟合公式在限定泊松比或等效刚度的情况下,分别以最大化结构的屈曲载荷和最大化单位质量吸能能力的优化为例,对蛋盒型结构参数进行了量纲为一的优化设计.计算结果表明:蛋盒型结构拉伸刚度降低,弯曲刚度升高;蛋盒型结构的刚度特性与结构参数之间呈现非线性的特点,结构表现出负泊松比的特性;在给定优化目标和限定条件时应用拟合公式可以快速实现蛋盒型结构参数的主动优化设计.     

直接基于位移的橡胶支座隔震结构性能设计方法

将隔震结构简化为等效单自由度系统(ESDOF),隔震层采用铅芯橡胶支座,应用直接基于位移的性能设计方法(DDBD)分析隔震结构。重点讨论多自由度隔震结构(MDOF)向单自由度等效体系的转化方法,分析体系等效阻尼比、目标位移与等效质量。根据《建筑抗震设计规范》建立了位移反应谱,改进基于位移的性能设计方法的流程。设计高烈度区某隔震工程,假定各楼层的目标位移与体系等效阻尼比,通过性能设计流程最终得出各楼层的剪力分布;对设计的结构进行了时程分析校核,表明方法不但简单有效而且满足工程设计精度要求,可用于隔震结构的初步设计。     

考虑楼层刚度的伸臂结构力学性能

针对带伸臂框架-核心筒的结构方案设计提出了一种考虑普通楼层刚度的简化计算方法,并将此方法与有限元模型计算结果进行对比 . 在此基础上对楼层数量、楼层刚度比、伸臂刚度比、伸臂跨度比及高跨比等参数影响规律进行分析,提出了考虑普通楼层刚度的等效核心筒刚度比计算公式,并分析对比了其对伸臂结构动力性能影响规律. 结果表明：简化计算方法与有限元模型计算结果吻合较好,相对未考虑普通楼层刚度情况误差率减小 20%;提出的等效核心筒刚度比公式能较好地估计普通楼层对整体刚度的贡献,能满足工程方案设计精度要求,且拟合的等效核心筒刚度比计算公式能简化结构动力分析,近似估计伸臂结构动力特性,为带伸臂框架-核心筒的结构动力分析提供简单的实用分析方法和理论依据.     

基于位移及滞回耗能的结构抗震性能评估新方法

根据Pushover分析的基本假定,推导了多自由度体系结构与其等效单自由度体系之间位移及能量的近似转换关系;在此基础上,采用Park-Ang模型对结构在地震作用下的整体损伤指标进行合理估计,并据此对结构的抗震性能作出综合评估.本文方法能同时体现地震作用下结构的最大变形及滞回耗能总量对其损伤造成的影响,具有广阔的工程应用前景.为验证该方法的准确性,对一典型的7层混凝土框架结构进行了算例验证.结果表明,算例结构的整体损伤指标估计误差仅为7.0%左右,其中位移项估计误差约为6.6%,能量项估计误差约为9.9%.