巨子型有控结构体系中黏滞阻尼器参数研究 被引量：9

1

作者 李涛 张洵安 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2011年第4期71-76,共6页

巨子型有控结构体系(Mega-sub Controlled Structure System,即MSCSS)是一种新型的超高层建筑结构体系。本文针对MSCSS的构造特点,提出一种安装黏滞阻尼器的新的布置方案,通过研究该布置方案中取不同黏滞阻尼器参数时巨子型有控结构体... 巨子型有控结构体系(Mega-sub Controlled Structure System,即MSCSS)是一种新型的超高层建筑结构体系。本文针对MSCSS的构造特点,提出一种安装黏滞阻尼器的新的布置方案,通过研究该布置方案中取不同黏滞阻尼器参数时巨子型有控结构体系在罕遇地震作用下的动力响应,提出了与该结构体系动力特性匹配的最佳阻尼参数。结果表明,采取文中所述的附设黏滞阻尼器的布置方案,可以有效地减少黏滞阻尼器数量,减小巨子型有控结构体系的加速度响应,极大程度地缩短了运算时间;黏滞阻尼器支撑刚度值的大小对结构塑性铰出现的范围影响很大,合理匹配的阻尼参数的选取可以充分提高巨子型有控结构体系抵抗地震和强风等灾害的能力,同时本文的结果也为这种新型结构体系的进一步深入研究奠定了基础。 展开更多

关键词 巨子型有控结构体系 黏滞阻尼器 阻尼器参数 位移控制率 加速度控制率

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基于概率密度演化方法的随机MSCSS构造研究 被引量：6

2

作者 李涛 张洵安 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期576-582,671,共7页

附加柱是巨子型有控结构体系(Mega-Sub Controlled Structure System,即MSCSS)中的关键因素,为了确定MSCSS的细部构造,本文对附加柱的连接方式进行了研究。针对四种附加柱的构造方案,利用切球选点方法,确定了91个不同材料参数及地震强... 附加柱是巨子型有控结构体系(Mega-Sub Controlled Structure System,即MSCSS)中的关键因素,为了确定MSCSS的细部构造,本文对附加柱的连接方式进行了研究。针对四种附加柱的构造方案,利用切球选点方法,确定了91个不同材料参数及地震强度的随机工况,在此基础上进行了随机巨子型有控结构体系在随机激励下的动力特性分析;基于概率密度演化理论,对各种附加柱构造情况下MSCSS的位移、加速度、附加柱应力的均值和标准差进行对比,确定了最佳的附加柱构造方案。结果表明,释放MSCSS附加柱顶端的水平约束,可以有效地降低MSCSS的加速度、位移、附加柱应力响应,使MSCSS抗震性能的优越性得到充分的发挥。本文提出的MSCSS基本构造形式可为MSCSS的进一步深入研究提供依据。 展开更多

关键词 巨子型有控结构体系 附加柱 概率密度演化理论 均值 标准差

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非平稳随机地震动作用下MSCSS动力可靠性分析 被引量：3

3

作者 李涛 张洵安 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期944-949,共6页

采用正交展开方法模拟的地震动随机过程作为动力激励,基于极值概率密度演化方法,对一种新型复杂建筑结构——巨子型有控结构体系,进行了基于随机地震过程作用下的动力可靠性分析,求得MSCSS在单一失效准则及复杂失效准则下的可靠度。结... 采用正交展开方法模拟的地震动随机过程作为动力激励,基于极值概率密度演化方法,对一种新型复杂建筑结构——巨子型有控结构体系,进行了基于随机地震过程作用下的动力可靠性分析,求得MSCSS在单一失效准则及复杂失效准则下的可靠度。结果表明非平稳地震作用下巨子型有控结构体系可靠度高于巨型框架的动力可靠度,在多遇地震情况下比传统的巨型框架结构更为安全。 展开更多

关键词 动力可靠性 地震动随机过程 概率密度演化方法 巨子型有控结构体系

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基于能量分析的MSCSS附加阻尼器参数研究 被引量：3

4

作者 彭泽靖 张洵安 +1 位作者 连业达 董小凤 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第3期183-190,共8页

基于巨子型有控结构体系(Mega-Sub Controlled Structure System,即MSCSS)的弹塑性能量分析,以结构位移控制率、加速度控制率和阻尼器耗能比作为MSCSS的三个抗震性能指标,分别研究了三个抗震性能指标在地震作用下沿附加阻尼器参数的变... 基于巨子型有控结构体系(Mega-Sub Controlled Structure System,即MSCSS)的弹塑性能量分析,以结构位移控制率、加速度控制率和阻尼器耗能比作为MSCSS的三个抗震性能指标,分别研究了三个抗震性能指标在地震作用下沿附加阻尼器参数的变化规律,同时提出了一种评价MSCSS抗震性能的综合指标,给出了四种指标分别取最优值的附加阻尼器参数,比较了四种指标最优的MSCSS响应与能量结果,并分析了它们对地震动的敏感性。研究表明:以阻尼器耗能比作为MSCSS抗震性能指标具有同时控制位移响应和加速度响应的优点,综合指标吸取了三个抗震性能指标的优点,综合指标最优的MSCSS抗震性能最好,且对地震动的敏感性最小。 展开更多

关键词 巨子型有控结构体系 附加阻尼器参数 弹塑性能量分析 阻尼器耗能比 抗震性能指标

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基于概率密度演化方法的随机MSCSS抗震可靠性分析 被引量：2

5

作者 李涛 张洵安 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期239-244,共6页

基于概率密度演化理论,结合等价极值事件的基本思想,对随机巨子型有控结构体系MSCSS(Mega-Sub Controlled Structural System)进行了随机地震激励下的可靠度分析,求得MSCSS在复杂失效准则下的可靠度,并与巨型框架结构的可靠度进行对比... 基于概率密度演化理论,结合等价极值事件的基本思想,对随机巨子型有控结构体系MSCSS(Mega-Sub Controlled Structural System)进行了随机地震激励下的可靠度分析,求得MSCSS在复杂失效准则下的可靠度,并与巨型框架结构的可靠度进行对比。结果表明,利用等价极值事件所求得的复杂失效准则下的两种结构的抗震可靠度均低于结构某一层失效的可靠度,与结构的最弱链可靠度并不相同;在随机罕遇地震作用下,MSCSS的抗震可靠度明显高于巨型框架结构,相比之下,MSCSS更为安全可靠。 展开更多

关键词 概率密度演化理论 等价极值事件 巨子型有控结构体系 巨型框架结构 随机地震激励 抗震可靠度

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巨子有控结构体系非线性地震响应的半主动控制 被引量：2

6

作者 吴昊 张洵安 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2017年第5期155-161,共7页

巨子有控结构体系(MSCSS)是一种具有自控能力的新型结构体系。本研究将磁流变(MR)阻尼器与MSCSS的工作机理相结合,采用模糊神经网络建立MR阻尼器的控制规则,利用遗传算法对模糊神经网络结构进行优化,在考虑构件发生非线性变形的情况下,... 巨子有控结构体系(MSCSS)是一种具有自控能力的新型结构体系。本研究将磁流变(MR)阻尼器与MSCSS的工作机理相结合,采用模糊神经网络建立MR阻尼器的控制规则,利用遗传算法对模糊神经网络结构进行优化,在考虑构件发生非线性变形的情况下,研究了不同场地地震作用时的MSCSS非线性振动响应控制效果。通过与被动控制工况和以LQR算法为基础的半主动控制工况进行时域、频域范围内的对比研究,结果表明本文设计的模糊神经网络算法可以有效减小MSCSS的地震响应,并且在结构构件进入非线性状态以后仍然保持良好的稳定性,大大提高了结构的抗震性能。 展开更多

关键词 巨子型有控结构体系 磁流变阻尼器 模糊神经网络 非线性振动控制 抗震性能

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双调制非平稳地震波作用下巨子型有控结构动力响应分析 被引量：1

7

作者 李涛 连业达 +1 位作者 张洵安 吴昊 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期709-713,共5页

巨子型有控结构体系是超高层建筑结构体系中一个新的分支。文章将地震地面运动作为随机过程,结合双调制函数生成人工地震波,对巨子型有控结构进行双调制非平稳地震波作用下的响应分析,并与普通巨型框架结构在相同地震波输入情况下的动... 巨子型有控结构体系是超高层建筑结构体系中一个新的分支。文章将地震地面运动作为随机过程,结合双调制函数生成人工地震波,对巨子型有控结构进行双调制非平稳地震波作用下的响应分析,并与普通巨型框架结构在相同地震波输入情况下的动力响应进行了对比。结果表明,巨子型有控结构在双调制非平稳地震作用下的层间位移角均满足抗震规范中层间位移角限值的要求,并且其位移与加速度响应小于同等工况下巨型框架结构的动力响应。 展开更多

关键词 地震动 双调制非平稳地震波 巨子型有控结构体系 动力反应 速度响应 加速度响应

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非平稳地震作用下MSCSS动力可靠度分析及优化

8

作者 蔡婷 张洵安 彭泽靖 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期518-525,共8页

基于巨子型有控结构体系(Mega-sub controlled structure system,即MSCSS)的组装原理,从抗震设防的角度提出了"有区别的等可靠度优化准则"。采用Hilbert-Huang变换(HHT)法合成非平稳人工地震波,将基于概率密度演化理论的动力... 基于巨子型有控结构体系(Mega-sub controlled structure system,即MSCSS)的组装原理,从抗震设防的角度提出了"有区别的等可靠度优化准则"。采用Hilbert-Huang变换(HHT)法合成非平稳人工地震波,将基于概率密度演化理论的动力可靠度分析方法用于MSCSS,编制了MATLAB与SAP2000的接口程序,以所提出的优化准则对非平稳地震作用下MSCSS进行了尺寸优化,并比较了优化前后的结果。研究表明:对MSCSS进行优化是有必要的,MSCSS优化后的可靠度分布比优化前更为合理,且响应控制能力也得到了提高。 展开更多

关键词 抗震结构 巨子型有控结构体系 非平稳地震作用 动力可靠度 尺寸优化

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巨子型有控结构体系中附加柱的连接方式

9

作者 李涛 张洵安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期78-81,168,共5页

附加柱是巨子型有控结构体系(Mega-sub Controlled Structural System,即MSCSS)中的必要组成部分,附加柱的连接方式对MSCSS的动力特性有较大影响。结合概率密度演化理论及切球选点方法,通过对巨子型有控结构体系在结构参数及地震激励均... 附加柱是巨子型有控结构体系(Mega-sub Controlled Structural System,即MSCSS)中的必要组成部分,附加柱的连接方式对MSCSS的动力特性有较大影响。结合概率密度演化理论及切球选点方法,通过对巨子型有控结构体系在结构参数及地震激励均为随机变量情况下进行附加柱应力响应计算,得到附加柱应力响应的概率密度演化曲面,对不同附加柱与巨型梁连接方式下的附加柱应力进行了研究。结果表明:释放附加柱的水平约束,可以有效地降低附加柱应力响应的均值及标准差,整体提高巨子型有控结构体系的抗震能力;而附加柱应力概率密度的不均匀性表明,即使巨子型有控结构体系受到平稳随机地震作用激励,其附加柱应力响应也将表现出明显的非平稳性。 展开更多

关键词 巨子型有控结构体系 附加柱 概率密度演化理论 切球点法 连接方式

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巨子型有控结构体系基于失效路径的结构抗震性态研究

10

作者 吴昊 王砚 +1 位作者 张洵安 李迪钊 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第3期304-308,共5页

过往对巨子型有控结构体系抗震性能的研究往往使用层间位移角作为性能指标,这对具有很多冗余构件的复杂结构体系来说是不够的。本文对此进行改进,将层间位移角与结构失效路径相结合,提出了结构抗震性态这一概念,用以描述结构在遭受地震... 过往对巨子型有控结构体系抗震性能的研究往往使用层间位移角作为性能指标,这对具有很多冗余构件的复杂结构体系来说是不够的。本文对此进行改进,将层间位移角与结构失效路径相结合,提出了结构抗震性态这一概念,用以描述结构在遭受地震破坏时的状态。最后建立了巨子有控结构体系三维有限元模型,利用本文提出的方法进行了抗震性态研究,从不同尺度分析了结构的破坏过程,其结果可为结构的抗震设计提供更加合理的建议。 展开更多

关键词 巨子型有控结构体系 加权秩和比法 失效路径 抗震性态

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基于复模态反应谱法的MSCSS控制特性研究 被引量：2

11

作者 蔡婷 张洵安 +1 位作者 连业达 彭泽靖 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期766-771,932,共6页

巨子型结构体系(Mega-sub Controlled Structure System,即MSCSS)作为一种新型超高层建筑结构体系,由于其特殊的构造特性使得结构体系的阻尼矩阵呈现出非经典阻尼的分布特征。为准确高效地研究MSCSS的控制特性,避免强迫解耦和时程分析... 巨子型结构体系(Mega-sub Controlled Structure System,即MSCSS)作为一种新型超高层建筑结构体系,由于其特殊的构造特性使得结构体系的阻尼矩阵呈现出非经典阻尼的分布特征。为准确高效地研究MSCSS的控制特性,避免强迫解耦和时程分析法所带来的误差与不足,文中基于复模态理论对非经典阻尼系统进行解耦,验证了基于复模态的CCQC法(Complex Complete Quadratic Combination)对MSCSS的适用性,采用CCQC法对MSCSS进行抗震分析。结果显示出MSCSS优于MFS(Mega Frame Structure)的抗震特性,并且MSCSS的控制特性主要体现在含有调频子结构的巨层。 展开更多

关键词 巨子型结构体系 非经典阻尼 复模态理论 CCQC法 抗震特性 动力响应

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地震作用下MSCSS控制优化参数研究 被引量：1

12

作者 蔡婷 张洵安 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期565-570,共6页

通过利用复模态分析法定义巨子型结构体系MSCSS(Mega-sub Controlled Structure System)的动力放大系数DMF(Dynamic Magnification Factor)表达式,取激励接近结构基频频段内的动力放大系数为指标,反映了结构各部分参数设置(质量比、刚... 通过利用复模态分析法定义巨子型结构体系MSCSS(Mega-sub Controlled Structure System)的动力放大系数DMF(Dynamic Magnification Factor)表达式,取激励接近结构基频频段内的动力放大系数为指标,反映了结构各部分参数设置(质量比、刚度比、附加阻尼比及附加柱刚度比)对结构调频减震机理的影响。并采用最大最小化准则选取结构的最优参数范围,该分析法适用于分析不同巨层MSCSS的参数设置。 展开更多

关键词 巨子型结构体系 复模态分析法 动力放大系数 最优参数

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基于DMF研究地震作用下MSCSS的控制特性

13

作者 蔡婷 张洵安 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期950-955,共6页

通过对巨子型结构体系(mega-sub controlled structure system,即MSCSS)的动力学方程进行推导,利用拉氏变换得到系统的传递函数,进一步表示出该新型控制结构体系在地震作用下所特有的位移动力放大系数(dynamic magnification factor,即D... 通过对巨子型结构体系(mega-sub controlled structure system,即MSCSS)的动力学方程进行推导,利用拉氏变换得到系统的传递函数,进一步表示出该新型控制结构体系在地震作用下所特有的位移动力放大系数(dynamic magnification factor,即DMF)表达式,以DMF为指标从理论层面揭示MSCSS的频域控制特性及动力响应特征。通过算例基于DMF分析主结构与子结构的参数(质量比、刚度比、附加阻尼比)设置对MSCSS调谐减震性能的影响,为建构不同层数MSCSS及合理的实体模型提供理论依据。 展开更多

关键词 控制 阻尼 动力响应 动力学 地震作用 运动方程 频域分析 拉氏变换 矩阵代数 参数化 抗震性能 刚度矩阵 振动分析 巨子型结构体系 动力放大系数 参数设置

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