大型超高层建筑的随机风振响应分析 被引量：8

1

作者 卜国雄 谭平 +1 位作者 张颖 周福霖 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期175-179,共5页

大型超高层建筑结构具有自由度数庞大、小阻尼及振型密集等特点,针对传统方法在处理大型复杂实际结构受多点随机激励中存在计算效率比较低或精确性不高等不足,提出了基于虚拟激励法的复杂超高耸结构的随机风振响应分析方法.运用虚拟激... 大型超高层建筑结构具有自由度数庞大、小阻尼及振型密集等特点,针对传统方法在处理大型复杂实际结构受多点随机激励中存在计算效率比较低或精确性不高等不足,提出了基于虚拟激励法的复杂超高耸结构的随机风振响应分析方法.运用虚拟激励法将脉动风荷载作用下的多点激励转化为简谐虚拟激励向量,并根据平稳随机理论推导出相应风振响应的表达式,自动计入了多点风激励的空间相关性和振型间的相关性.以目前在建的深圳第一高楼——深圳金基大厦为算例,分析结果验证了方法的有效性和准确性,可以提高多点随机激励响应的计算效率和精确度,在大型高层实际工程风振响应计算分析中有较强的实用价值. 展开更多

关键词 虚拟激励法 大型超高层结构 风致响应 多点激励 耦合性

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基于投资-效益准则的TMD装置的优化设计 被引量：6

2

作者 卜国雄 谭平 周福霖 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期24-31,共8页

分析TMD装置系统的全寿命周期费用LCC(Life Cycle Cost)的构成及与减振效果之间的关系,提出基于投资-效益准则的TMD减振装置的优化设计方法。首先,对不同质量比下的TMD减震装置,分别计算出其相对应的全寿命周期费用及减震百分率;然后,进... 分析TMD装置系统的全寿命周期费用LCC(Life Cycle Cost)的构成及与减振效果之间的关系,提出基于投资-效益准则的TMD减振装置的优化设计方法。首先,对不同质量比下的TMD减震装置,分别计算出其相对应的全寿命周期费用及减震百分率;然后,进行TMD装置的效-费比分析,即在满足业主具体的性能要求的前提下,以效-费比为优化性能指标,求出减振控制系统的最优参数,以最低的费用,达到最好的效果,节约资源。同时,提出减振控制装置全寿命费用和效-费比的概念,为各种减振控制策略的有效性、经济性及可靠性等提供一种评价指标。以目前在建的世界第一高塔———广州新电视塔为工程算例,验证本文方法有效性和正确性,在实际工程中具有较大的应用价值。 展开更多

关键词 TMD减振装置 全寿命费用 投资-效益准则 效-费比 优化设计

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基于能量法的TMD参数优化设计 被引量：13

3

作者 卜国雄 谭平 +1 位作者 周福霖 杨武 《华中科技大学学报（城市科学版）》 CAS 2008年第2期26-30,共5页

以主结构在整个地震过程中吸收的能量值最小作为优化准则,考虑了主结构阻尼的影响,通过非线性规划的数学方法得出TMD的最优频率比和最优阻尼比,并采用最小二乘法拟合出相应设计参数的数学表达式,提出了在地震随机作用下,基于能量法的TM... 以主结构在整个地震过程中吸收的能量值最小作为优化准则,考虑了主结构阻尼的影响,通过非线性规划的数学方法得出TMD的最优频率比和最优阻尼比,并采用最小二乘法拟合出相应设计参数的数学表达式,提出了在地震随机作用下,基于能量法的TMD参数优化设计方法,并进一步分析了TMD质量比、阻尼比、频率比与主结构能量的影响关系。数值模拟结果表明,该方法与传统设计方法比较,主结构吸收的能量更小。 展开更多

关键词 调谐质量阻尼器 能量法 最优频率比 最优阻尼比 非线性规划 最小二乘法

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MTMD控制下随机结构的动力可靠度分析

4

作者 卜国雄 谭平 周福霖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期119-123,共5页

考虑到实际工程结构的不确定性,基于遗传优化的神经网络响应面法,进行了MTMD控制下随机结构的动力可靠度分析,并对TMD及MTMD控制下结构的动力可靠度进行对比。该方法不仅具有传统神经网络响应面法的特性,而且引进了遗传算法的全局随机... 考虑到实际工程结构的不确定性,基于遗传优化的神经网络响应面法,进行了MTMD控制下随机结构的动力可靠度分析,并对TMD及MTMD控制下结构的动力可靠度进行对比。该方法不仅具有传统神经网络响应面法的特性,而且引进了遗传算法的全局随机搜索的优点,可以精确地逼近随机结构的功能函数表达式,有效地减少用JC法求解可靠度指标的迭代次数,节省时间。算例分析表明了本文方法的有效性和准确性,对于随机结构,MTMD比TMD能更好地提高结构的动力可靠度。 展开更多

关键词 TMD MTMD 遗传优化 响应面法 随机结构 动力可靠度

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带限位TMD的抗风动力可靠度研究 被引量：17

5

作者 谭平 卜国雄 周福霖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期42-45,59,共5页

针对实际高层高耸结构在设置TMD控制装置时,存在空间位置有限、TMD行程受限的问题,进行了带限位TMD的抗风动力可靠度研究。首先,采用虚拟激励法计算复杂高耸结构-TMD体系在脉动风荷载下的随机风振响应;然后,基于随机振动的首次超越破坏... 针对实际高层高耸结构在设置TMD控制装置时,存在空间位置有限、TMD行程受限的问题,进行了带限位TMD的抗风动力可靠度研究。首先,采用虚拟激励法计算复杂高耸结构-TMD体系在脉动风荷载下的随机风振响应;然后,基于随机振动的首次超越破坏准则,研究TMD装置在容许行程范围内不同重现期风荷载下的动力可靠度。并以国内在建的第一高塔——广州新电视塔为工程算例,验证了该研究在实际设计中所具有的重大工程意义。 展开更多

关键词 高层高耸结构 虚拟激励法 TMD 风振响应 动力可靠度

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带TMD结构的随机地震响应分析的新方法 被引量：6

6

作者 谭平 卜国雄 +1 位作者 刘红军 周福霖 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期390-394,共5页

基于状态空间表达的TMD-结构动力微分方程,运用虚拟激励法,引入精细积分法进行计算,提出求解带TMD结构的非平稳随机地震响应计算的新方法.该方法避免了复模态法的复杂性,能精确快速求解带TMD结构的平稳和非平稳随机地震响应.采用结构的... 基于状态空间表达的TMD-结构动力微分方程,运用虚拟激励法,引入精细积分法进行计算,提出求解带TMD结构的非平稳随机地震响应计算的新方法.该方法避免了复模态法的复杂性,能精确快速求解带TMD结构的平稳和非平稳随机地震响应.采用结构的最大弹性层间位移角限值作为控制指标建立极限状态方程,基于首次超越破坏理论,进行了无控和TMD控制下结构的可靠度对比分析,建立起结构动力可靠度作为评价控制效果的性能指标.以1栋8层的剪切型钢框架结构作为算例,结果证实本方法的正确性. 展开更多

关键词 非平稳 虚拟激励法 精细积分 动力可靠度 随机地震响应

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结构主动控制的一体化多目标优化研究 被引量：5

7

作者 谭平 宁响亮 +1 位作者 卜国雄 周福霖 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期638-644,共7页

基于Pareto多目标遗传算法提出了结构主动控制系统的一体化多目标优化设计方法,对作动器位置与主动控制器进行同步优化设计。外界激励采用平稳过滤白噪声来模拟,在状态空间下通过求解Lyapunov方程,得到结构响应和主动控制力的均方值。... 基于Pareto多目标遗传算法提出了结构主动控制系统的一体化多目标优化设计方法,对作动器位置与主动控制器进行同步优化设计。外界激励采用平稳过滤白噪声来模拟,在状态空间下通过求解Lyapunov方程,得到结构响应和主动控制力的均方值。主动控制器采用LQG控制算法来进行设计。以结构位移和加速度均方值最大值与相应无控响应均方值的最大值之比,以及所需控制力均方值之和作为多目标同步优化的目标函数。优化过程还考虑了结构与激励参数对优化结果的影响。最后以某6层平面框架有限元模型为例进行了计算机仿真分析,结果表明所提出的主动控制系统多目标一体化优化方法简单,高效,实用,具有较好的普适性。 展开更多

关键词 主动控制 多目标优化 LYAPUNOV方程 遗传算法 一体化设计

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某超高耸电视塔的脉动风荷载模拟及风振分析 被引量：4

8

作者 陈晓桐 卜国雄 《科学技术与工程》 2009年第1期48-52,共5页

某超高耸电视塔主塔高454m,天线高156m,总高610m,风荷载为其主要的控制荷载。采用现在广泛流行的线性滤波法中的AR自回归模型,模拟了该结构具有随机性、时间相关性、空间相关性的51条顺风向脉动风荷载时程样本,并对结构进行了风振响应... 某超高耸电视塔主塔高454m,天线高156m,总高610m,风荷载为其主要的控制荷载。采用现在广泛流行的线性滤波法中的AR自回归模型,模拟了该结构具有随机性、时间相关性、空间相关性的51条顺风向脉动风荷载时程样本,并对结构进行了风振响应分析。分析结果表明了本文方法的有效性,为了进一不提高结构的舒适度性能,有必要采取相应的减振控制措施。 展开更多

关键词 超高耸电视塔 风荷载 AR模型 风振响应分析

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橡胶垫基础隔震结构的减震性能分析 被引量：1

9

作者 陈晓桐 卜国雄 《低温建筑技术》 2010年第10期77-79,共3页

橡胶垫基础隔震技术作为一种有效的减震控制之一,在实际工程中得到了广泛的运用。对基础隔震结构非比例阻尼体系动力响应的时域解答进行了较详细推导,并用Matlab软件编制了相应的求解程序,最后以一栋5层剪切型结构为例进行仿真分析。分... 橡胶垫基础隔震技术作为一种有效的减震控制之一,在实际工程中得到了广泛的运用。对基础隔震结构非比例阻尼体系动力响应的时域解答进行了较详细推导,并用Matlab软件编制了相应的求解程序,最后以一栋5层剪切型结构为例进行仿真分析。分析结果表明,橡胶垫基础隔震能够显著降低结构的层间位移响应和加速度响应,提高结构的整体抗震性能。 展开更多

关键词 橡胶垫 基础隔震 减震性能 时程分析

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TMD减震钢框架有限元分析 被引量：1

10

作者 陈晓桐 卜国雄 《低温建筑技术》 2009年第2期69-70,共2页

TMD在实际工程结构中得到了广泛的运用和认同,为了进一步验证TMD的减震控制效果,进行了TMD-钢框架有限元模型的地震时程分析。首先分析了TMD的减震原理及其参数优化设计方法,根据有限元钢框架模型的动力特性设计了TMD减震装置的参数;然... TMD在实际工程结构中得到了广泛的运用和认同,为了进一步验证TMD的减震控制效果,进行了TMD-钢框架有限元模型的地震时程分析。首先分析了TMD的减震原理及其参数优化设计方法,根据有限元钢框架模型的动力特性设计了TMD减震装置的参数;然后利用有限元软件SAP2000对该TMD减震钢框架进行动反应有限元仿真分析。分析结果表明:该TMD减震装置具有显著的减震效果,能够有效地减小结构地震反应峰值。 展开更多

关键词 调谐质量阻尼器 减震 有限元 时程分析

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基于振动台试验的TMD-结构体系能量平衡分析

11

作者 陈晓桐 卜国雄 伏焕昌 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第24期6064-6068,共5页

调谐质量阻尼器对结构的减振作用过程,本质上也是一个能量的传递、转化与耗散的过程。首先,根据能量法原理,对TMD-结构体系的能量平衡进行了较详细的分析,深入了解其在整个地震过程中各部分能量的分配组成和传递机理;然后,通过TMD-结构... 调谐质量阻尼器对结构的减振作用过程,本质上也是一个能量的传递、转化与耗散的过程。首先,根据能量法原理,对TMD-结构体系的能量平衡进行了较详细的分析,深入了解其在整个地震过程中各部分能量的分配组成和传递机理;然后,通过TMD-结构模型的模拟振动台试验研究,对TMD-结构体系的能量平衡进行了分析,从试验上进一步验证了TMD-结构体系的能量平衡理论,为下一步对TMD-结构体系的能量分析奠定试验基础。 展开更多

关键词 振动台试验 能量法 能量平衡分析 TMD-结构

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钢筋混凝土低层框架结构易损性分析 被引量：4

12

作者 朱健 谭平 +1 位作者 卜国雄 周福霖 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期109-112,116,共5页

按建筑结构抗震规范的规定构造加速度反应谱并将其作为随机激励,构造了四川地区典型公共钢筋混凝土框架结构有限元模型,采用拟动力时程方法对结构的抗震性能进行计算,得到了钢筋混凝土框架结构的易损性曲线.针对原型结构在地震作用下柱... 按建筑结构抗震规范的规定构造加速度反应谱并将其作为随机激励,构造了四川地区典型公共钢筋混凝土框架结构有限元模型,采用拟动力时程方法对结构的抗震性能进行计算,得到了钢筋混凝土框架结构的易损性曲线.针对原型结构在地震作用下柱基础容易发生屈服破坏的情况,对原型结构基础采取了铅芯阻尼橡胶支座隔震加固措施,对加固后的框架结构进行了计算并得到了修正的易损性曲线.通过对比得到在地基不失稳的前提下,小震时结构发生中度以上损伤的概率非常小,大震时随着承重结构进入塑性屈服发生中度以上的损伤概率开始逐渐变大,而且钢筋混凝土框架结构纵横2个方向的易损性概率在大震时有差异,采取隔震加固措施后结构损伤概率明显减小. 展开更多

关键词 钢筋混凝土框架 低层 易损性 随机振动 有限元 隔震

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