建筑结构动力分析的子结构法

根据建筑结构的特点，本文发展了一种动力子结构法，该法适用于用小型计算机进行建筑结构的动力分析。     

动力子结构技术下的灵敏度分析

从子结构方法出发，导出了结构的自振频率和位移响应灵敏度的计算方法，该方法只需对隆阶方程和各个子结构进行处理，即可实现灵敏度分析的降阶，从而为进一步开展大型复杂结构的动力优化设计开辟了途径。实例计算结果说明了该方法的正确性。     

结构动力分析的竖向子结构法

从工程设计应用出发提出一种高层建筑结构三维直接动力分析方法，该方法通过利用子结构技术将高层建筑结构规模庞大的空间整体分析模型沿超重方向划分成若干个规模相对很小的竖向子结构，从而最大限度地降低了三＝维动力分析中整体结构动力平衡方程的阶数。     

隐式动力子结构试验的稳定性分析

探讨了当试验子结构是动力系统时等效力控制方法的仿真方法,提出了一种结合数值仿真确定算法放大矩阵的方法,运用谱半径法研究了等效力控制方法的算法稳定性.研究表明,随质量比、频率比的增大,算法的稳定界限减小;随阻尼比的比值、控制器增益Kp的增大,稳定界限先增后减.与显式方法相比,等效力控制方法的稳定性较好.     

动力子结构技术下的灵敏度分析

从子结构方法（固定界面模态综合法）出发，导出了结构的自振频率和位移响应灵敏度的计算方法，该方法只需对降阶方程和各个子结构进行处理，即可实现灵敏度分析的降阶，从而为进一步开展大型复杂结构的动力优化设计开辟了途径．实例计算结果说明了该方法的正确性     

夹层矩形板的非线性动力屈曲

研究了夹层矩形板的非线性动力屈曲问题,基于Ｒｅｉｓｓｎｅｒ假设和Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理下的夹层矩形板的非线性运动控制方程,应用伽辽金方法和双金参数摄动法确定四边简支夹层矩形板在纵向简谐载作用下的非线性动力不稳定区的边界,并对影响动力稳定性的若干因素进行探讨。     

基于OpenSEES的复杂子结构拟动力试验方法研究

以OpenSEES为核心计算平台,针对框架结构体系取复杂子结构的拟动力试验方法开展研究。探讨了取局部结构体系为试验子结构时的边界条件模拟方法,解决了数值子结构因形成几何可变体系而无法在OpenSEES中求解的问题。通过一榀十二层五跨防屈曲支撑钢框架结构和一榀八层三跨钢筋混凝土框架结构取一层一跨和一层三跨结构体系为试验子结构的拟动力试验,验证了本文子结构拟动力试验方法的可行性与有效性。     

连接子结构法及其在沸腾冷却床动力分析中的应用

采用连接子结构法计算120T/H沸腾冷却床结构的动力学特性,将整结构分成3个子结构,中间连接件部分取作连接子结构,利用位移及力的双协调条件,综合得到了整体结构动力学方程,求得了其前5阶固有频率及振型,并与ANSYS程序的计算结果进行了比较,二者吻合良好.为了验证计算模型及计算方法的合理性及可靠性,设计了冷却床实验模型,并对实验模型进行了理论计算,通过对比实验结果及理论计算结果,证实理论计算模型及方法合理可靠.与ANSYS方法相比,所提出的连接子结构法大大降低了系统自由度,提高了计算效率.通过对沸腾冷却床的振型分析,找出了设计中存在的缺陷,从而可为产品改进设计提供理论依据.     

子结构拟动力试验边界条件模拟方法

针对框架结构体系研究了基于有限元软件OpenSEES的子结构拟动力试验方法.以单层单跨钢框架为例进行了3种不同边界条件模拟方案下的子结构拟动力试验,其中严格边界条件下的试验结果与整体结构时程分析结果完全吻合,表明了该方法的正确性.在此基础上,针对单层、5层与8层3个四跨钢筋混凝土框架,采用杆系模型进行3种不同边界条件模拟方案下的子结构拟动力试验.试验结果表明,仅考虑水平位移边界条件时对试验子结构柱的滞回曲线模拟误差较大,同时考虑水平位移与转角边界条件则能很好地模拟试验子结构柱的滞回曲线.各种简化边界条件对基底剪力影响较小,而对底层水平位移的影响则基本可以忽略.研究结果可以为子结构拟动力试验方案设计提供参考.     

粘弹性椭圆板的非线性动力响应

基于Von Karman理论，建立了弹性椭圆板的非线性动力微分方程。引入了Kelvin-Voigt粘弹性本构关系后，得到用中面位移表述的非线性粘弹性运动控制方程组。然后应用Galerkin技术和KBM法求解了此微分方程，并讨论了有关参数对粘弹性椭圆板动力学行为的影响。     

材料非线性结构的动态子结构法

将Ｂ－Ｈ模态综合法推广到材料非线性体系中,采用子结构凝聚求解非线性动力体系的振动响应,方法简捷,求解体积小,是分析非线性动力问题的一种有效方法,算例表明,该方法运行时间比常规有限元法短,结果可靠。     

白车身动态灵敏度应力分析的等效子结构法

提出了一种针对轻型客车白车身结构的静态灵敏度分析的子结构法,以模拟车身的动态灵敏度应力分析,应用子结构法、通过动态分析软件ANSYS进行分析,寻找在车身扭转振型下频率灵敏度比较高的部件,进而为改进结构设计、提高整车抗扭性能提供理论依据。研究表明,应用等效子结构法,可以大大提高计算效率,节省计算机资源。这种方法有利于大型结构动态灵敏度分析。     

关于动态子结构法合理发展方向问题

动态子结构法是现代结构动力学的重要前沿阵地。本文认为其总的合理方向为极力注意于全面扩展其在各领域之应用,同时又组织力量很好地开展及深化其理论及方法的多种多样的研究。此文广泛联系各种工程实践,包括航天器、工程机械、车辆及海洋平台等等,在理论研究上,本文强调基础理论研究并重视每一个理论侧面的研究,诸如非线性、复模态等,并主张改变对各种阻尼情况下的动结构研究比较薄弱的情况,包括现在相当重要的人工阻尼下的情况。建议加速由C_(NV)群上对称结构的研究过渡到解决C_N群上对称的真实盘——叶无序系统的研究,最后本文强调将动结构法与现代结构动力学所有分枝更多更快地融合起来,包括与摄动理论最新进展之融合,以及强调把“动构法之研究落实到随机疲劳下寿命估算问题”,来作为主要发展方向之一。文中对如何更快更好以及如何深入地推广理论成果也作了探讨。本文共提出了十二条见解。     

动态超单元子结构方法及结构树部分周游策略

对于子结构系统的振动分析，基于简单的Ｇ－Ｉ静态混聚算法，根据多重子结构系统的逐级组装与凝聚的特点，推导了结构树周游的子空间迭代法的计算公式，提出了一种完全不同于模态综合技术的动态超单元多重子结构方法，又根据频率截止原则及多级超单元的静态缩聚原理提出了结构树的部分周游策略。理论推导与数值算例表明，方法具有高效、准确的特点，适用于任意多级多支的子结构系统。     

高阶单步拟动力子结构试验算法

在高阶单步拟动力试验算法基础上,将具有无条件稳定、优良的算法阻尼特性、无超越现象、截断误差为Δt5的高阶单步法用于拟动力子结构试验,提出了高阶单步拟动力子结构试验算法.根据拟动力子结构算法数值模拟分析结果,以及底部框支配筋砌块短肢砌体剪力墙足尺模型结构试验结果,证实了高阶单步算法的可行性和优越性.     

结构灵敏度分析的子结构方法

结构灵敏度分析在工程领域具有广泛的意义。针对现有结构灵敏度分析方法中存在的问题，借鉴于模态综合技术在计算上的简便性，提出并建立了结构灵敏度分析的子结构方法（ＳＳＳＡ法）。在理论分析的基础上，编制了有限元程序，并对固支梁进行了验算。提出的方法适用于一般结构系统，对大型复杂结构当更为有效。