一般线性粘弹性阻尼器耗能结构瞬态响应的非正交振型叠加精确解
本文选题:一般积分型粘弹性阻尼器 + 多自由度耗能结构 ; 参考:《工程力学》2015年11期
【摘要】:对一般线性粘弹性阻尼器(含线性橡胶隔震支座)耗能结构的非正交振型叠加精确解法进行了系统研究。首先采用最一般的线性粘弹性阻尼器的积分型精确分析模型,用微分积分方程组实现一般粘弹性阻尼器耗能结构的时域非扩阶精确建模;然后采用传递矩阵法,直接在耗能结构原始空间上获得了一般线性粘弹性耗能变频结构在任意激励和非零初始条件下位移与速度时域瞬态响应的非正交振型叠加精确解;通过与3种典型结构的对比分析,验证了该精确解的正确性、简易性和普适性。该非扩阶精确解具有明确的物理意义,可视为现有比例粘滞阻尼定常结构的经典正交振型叠加精确解在一般线性粘弹性阻尼耗能变频结构的推广,能从本质上精确揭示耗能结构的振动机理,即尽管耗能结构的振型不具有正交性,但耗能结构响应仍然可精确分解为各振型响应的线性组合。此振动机理将为建立耗能结构精确的振型分解反应谱法提供分析路径,同时可将现有用于一般粘滞阻尼定常结构的参数识别、动力修改、最优控制及优化设计等方法推广到一般粘弹性阻尼变频非定常结构。
[Abstract]:In this paper, the exact superposition method of nonorthogonal vibration modes for general linear viscoelastic dampers (including linear rubber isolation bearings) is studied systematically. Firstly, the integral exact analysis model of linear viscoelastic dampers is adopted, and the time-domain nonexpansive exact modeling of the energy dissipation structures of general viscoelastic dampers is realized by differential and integral equations, and then the transfer matrix method is used to model the energy dissipation structures of viscoelastic dampers in time domain. The superposition exact solutions of the time-domain transient responses of displacement and velocity of a general linear viscoelastic energy-dissipation variable frequency structure under arbitrary excitation and non-zero initial conditions are obtained directly in the original space of the energy dissipation structure. The correctness, simplicity and universality of the exact solution are verified by comparison with three typical structures. The non-extended order exact solution has definite physical significance and can be regarded as the extension of classical orthogonal mode superposition exact solution of the existing proportional viscous damping constant structure to the general linear viscoelastic damping energy dissipation frequency conversion structure. The vibration mechanism of energy-dissipation structures can be accurately revealed in essence, that is, although the modes of energy-dissipation structures do not have orthogonality, the response of energy-dissipation structures can still be decomposed into linear combinations of the response of each mode precisely. This vibration mechanism will provide an analytical path for the establishment of an accurate mode decomposition response spectrum method for energy-dissipation structures, and at the same time, it can be used for the identification and dynamic modification of existing parameters for general viscous damping steady structures. The optimal control and optimal design methods are extended to general viscoelastic damping variable frequency unsteady structures.
【作者单位】: 广西科技大学土木建筑工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51468005,51368008) 广西自然科学基金项目(2014GXNSFAA118315) 广西科技大学创新团队支持计划项目
【分类号】:TU352.1
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 李创第;葛新广;朱倍权;;带五种被动减振器的高层建筑基于Davenport谱随机风振响应的解析解法[J];工程力学;2009年04期
2 李创第;邹万杰;葛新广;李暾;;多自由度一般积分型粘弹性阻尼减震结构的随机响应与等效阻尼[J];工程力学;2013年04期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 王修琼,贺国京;工程中随机过程的数值模拟方法及其评述[J];四川建筑科学研究;2005年01期
2 顾亮,顾志强;车辆悬架行驶平顺性全状态反馈主动控制[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1998年02期
3 胡志刚,张永林,宋少云;包装物随机振动分析方法研究[J];包装工程;2003年06期
4 张婧;施兴华;;水下爆炸及随机外力下破损舰船的倾覆概率分析[J];船舶力学;2011年04期
5 施兴华;张婧;王善;;随机风浪中舰船横摇倾覆概率分析[J];船舶力学;2011年05期
6 李云峰 ,吴宗彦;浪形保持架兜孔几何参数对其振动的影响[J];轴承;2001年10期
7 李敏霞,陈厚群;结构参数控制器优化分布的一种计算方法[J];地震工程与工程振动;1999年01期
8 孙广俊,李鸿晶;平稳随机地震地面运动过程模型及其统计特征[J];地震工程与工程振动;2004年06期
9 李鸿晶,孙广俊;结构平稳随机地震反应时域分析:方法[J];地震工程与工程振动;2005年04期
10 李鸿晶,孙广俊;结构平稳随机地震反应时域分析:应用[J];地震工程与工程振动;2005年05期
相关会议论文 前10条
1 张桥;张卫红;朱继宏;;动响应拓扑优化设计改进[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
2 郑兆昌;;随机振动矩阵直接谱分析法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
3 陈建兵;李杰;;结构随机动力反应与可靠度分析的概率密度演化理论研究进展[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2013年
4 李斌;张玉杰;蔡文;;抖振烈度指标的定义及其应用[A];2013年中国航空学会结构强度专业学术交流会论文集[C];2013年
5 孙晓婷;韩清凯;;粘弹性约束层阻尼材料对旋转薄壁圆柱壳振动特性的影响[A];第11届全国转子动力学学术讨论会(ROTDYN2014)论文集(上册)[C];2014年
6 秦彦龙;王孟鸿;房经辉;;熟料库库顶结构在熟料运送过程中的动力响应初探[A];庆贺刘锡良教授执教六十周年暨第十一届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2011年
7 杨宏宇;;建筑结构设计中的裂缝控制措施[A];“中国建筑发展论坛——建筑与科技理论研讨会”论文集[C];2015年
8 闫思凤;李家富;周莉桦;;国锐广场A、B座结构设计[A];《工业建筑》2015年增刊Ⅰ[C];2015年
9 邓玉孙;;大型水池和冷却塔叠放集中泵站屋面的设计实践[A];《工业建筑》2015年增刊Ⅰ[C];2015年
10 康加华;;某广电中心超限结构分析[A];《工业建筑》2015年增刊Ⅰ[C];2015年
相关博士学位论文 前10条
1 徐瑞;大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
2 赵明;斜拉索随机最优主动/半主动控制[D];浙江大学;2011年
3 贾亮;加筋挡土墙的地震作用及动力稳定性分析[D];兰州理工大学;2011年
4 薛富春;富水黄土隧道隧底动力特性研究[D];西南交通大学;2011年
5 李斌;轨道结构随机振动和Ⅲ型轨枕可靠性研究[D];西南交通大学;2011年
6 朱艳;车桥系统随机振动理论与应用研究[D];西南交通大学;2011年
7 杨建华;几类不同系统的随机稳定性及多重振动共振现象[D];南京航空航天大学;2011年
8 陈家焱;多点激励振动试验系统的控制策略研究[D];浙江大学;2011年
9 郑忠双;极端环境下海洋结构物随机响应分析及动力可靠性研究[D];浙江大学;2001年
10 王月明;高速客车半主动悬挂控制技术研究[D];西南交通大学;2002年
相关硕士学位论文 前10条
1 王子昱;大跨度双塔斜拉桥地震反应分析及抗震措施研究[D];长沙理工大学;2010年
2 尹路;非线性耦合系统的稳态响应[D];浙江大学;2010年
3 汤庆超;轮轨相互作用力频谱成分研究[D];北京交通大学;2011年
4 张海军;导弹垂直发射动载荷分析及计算软件开发[D];南京航空航天大学;2010年
5 李军;固支半球壳的随机响应求解[D];南京航空航天大学;2010年
6 江雄;四分之一车模型的非线性悬架随机最优控制[D];南京航空航天大学;2009年
7 周芳春;基于虚拟激励法的飞机滑跑谱响应计算[D];南京航空航天大学;2009年
8 余亚平;多层框架在水平与竖向随机地震同时作用的稳定性与响应分析[D];广西工学院;2011年
9 骆鸿林;粘滞和粘弹性阻尼耗能结构的随机风振响应与等效静态风荷载取值[D];广西工学院;2011年
10 蒋雨升;基于ABAQUS的振动特性分析及其软件二次开发[D];南京航空航天大学;2010年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 欧进萍,王永富;设置TMD、TLD控制系统的高层建筑风振分析与设计方法[J];地震工程与工程振动;1994年02期
2 李创第,黄天立,李暾,邹万杰,林志兴;基础隔震结构随机地震响应分析的复模态法[J];地震工程与工程振动;2002年06期
3 李创第,黄天立,李暾,邹万杰,何益斌;带TMD的结构基于动力可靠性约束的优化设计[J];地震工程与工程振动;2004年06期
4 李创第,李桂青,黄任常;高层建筑玻璃幕墙线性和非线性抗风动力可靠性分析(2)[J];工业建筑;1999年06期
5 李春祥,刘艳霞;高层建筑TMD风振控制优化设计[J];计算力学学报;2001年01期
6 瞿伟廉,陶牟华,C.C.CHANG;五种被动动力减振器对高层建筑脉动风振反应控制的实用设计方法[J];建筑结构学报;2001年02期
7 杨庆山,沈世钊;悬索结构随机风振反应分析[J];建筑结构学报;1998年04期
8 李创第;黄天立;李暾;邹万杰;方重;林志兴;;TMD控制优化设计及振动台试验研究[J];土木工程学报;2006年07期
9 李创第;葛新广;陆运军;;粘滞和粘弹性阻尼器减震结构的随机响应特性[J];应用力学学报;2011年03期
10 李创第,黄天立,李暾,邹万杰,林志兴;带TMD结构随机地震响应分析的复模态法[J];振动与冲击;2003年01期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 孙玉萍;王敏;王云;;钢框架中粘弹性阻尼器的空间布置优化分析[J];工程抗震与加固改造;2008年05期
2 盖波;李刚;;粘弹性阻尼器的计算模型分析研究[J];山西建筑;2008年27期
3 李飞舟;秦少军;;钢框架中粘弹性阻尼器的参数优化[J];低温建筑技术;2009年06期
4 刘季,陈月明;粘弹性阻尼器结构的减震研究[J];哈尔滨建筑大学学报;1998年05期
5 徐赵东,周云,周福霖;粘弹性阻尼器三种计算模型的对比与分析[J];华南建设学院西院学报;1999年02期
6 程文p<,隋杰英,陈月明,李爱群,吴志敏,冯陈,赵建军;宿迁市交通大厦采用粘弹性阻尼器的减震设计与研究[J];建筑结构学报;2000年03期
7 郭安薪,徐幼麟,吴波;粘弹性阻尼器连接的相邻结构非线性随机地震反应分析[J];地震工程与工程振动;2001年02期
8 隋杰英,袁涌,程文p<,杨明玉,马大鹏;底层商用六层住宅楼采用粘弹性阻尼器的设计研究[J];建筑结构;2001年07期
9 张琴,楼文娟,陈勇;粘弹性阻尼器参数设计及位置优化实用方法[J];结构工程师;2003年03期
10 王冬生,李黎;粘弹性阻尼器用于结构减震时的空间布置研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2003年04期
相关会议论文 前10条
1 周云;吴从晓;邓雪松;;铅粘弹性阻尼器的开发、研究与应用[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2009年
2 张琴;楼文娟;陈勇;;粘弹性阻尼器参数设计及位置优化实用方法[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十一届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2002年
3 叶昆;李黎;唐家祥;;基于Fractional-derivative模型的粘弹性阻尼器对结构动力响应控制的研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
4 贝伟明;;高层建筑利用粘弹性阻尼器减震的优化设计[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2004年
5 丁戈;郝际平;吴元莅;穆德君;;粘弹性阻尼器对高层钢结构地震响应控制分析[A];第三届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2011年
6 刘军生;杨佳玲;陈建慧;;粘弹性阻尼器在工程应用中的震动控制理论及分析[A];第三届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2011年
7 暏东东;朱宏平;张俊兵;;利用粘弹性阻尼器控制两相邻结构的地震动响应[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
8 刘保东;朱f^;;附加粘弹性阻尼器结构模态阻尼比的计算[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
9 李剑清;梁波;;粘弹性阻尼器对铁塔风振响应的影响[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
10 方鄂华;高赞明;谭晓明;;安装有粘弹性阻尼器的框架的试验和数值分析[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1996年
相关博士学位论文 前3条
1 苏毅;大悬挑钢网架采用筒式粘弹性阻尼器的风振控制研究[D];东南大学;2006年
2 黄潇;地震作用下相邻结构的碰撞反应及控制[D];华中科技大学;2013年
3 陈敏;速度相关型被动消能体系设计方法与优化控制[D];湖南大学;2006年
相关硕士学位论文 前10条
1 张琴;粘弹性阻尼器控制结构地震响应的设计方法[D];浙江大学;2003年
2 赵刚;壁式粘弹性阻尼器性能试验研究[D];清华大学;2013年
3 刘军生;粘弹性阻尼器在钢筋混凝土框架结构中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2010年
4 刘雪;设置粘弹性阻尼器时改进的直接基于位移的设计方法[D];燕山大学;2011年
5 邓涛;粘弹性阻尼器减震性能研究与优化分析[D];湖南大学;2005年
6 张立;粘弹性阻尼器的优化设计研究[D];合肥工业大学;2006年
7 罗仁全;筒式粘弹性阻尼器的试验研究及工程应用[D];东南大学;2006年
8 陈星;粘弹性阻尼器在钢桁架电视塔振动控制中的应用分析[D];西安建筑科技大学;2008年
9 陈耀军;粘弹性结构的蠕变、静动态问题的数值反演以及粘弹性阻尼器在抗震工程中的应用[D];湖南大学;2008年
10 刘睿;粘弹性阻尼器在框架结构中的抗震性能及优化分析研究[D];西南交通大学;2012年
,本文编号:1972848
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/1972848.html