被動抗風結構風振隨機響應分析、優(yōu)化設計與等效風荷載取值的復模態(tài)方法.pdf

1、隨著科學技術的進步和社會的發(fā)展，高層建筑和高聳結構不斷的出現(xiàn)，并向著高強輕質的方向發(fā)展，結構的剛度和阻尼在不斷的下降。作為高層建筑和高聳結構主要荷載的風，對結構的影響也在加大。通過風振控制技術，能夠有效地減小結構的風振響應，提高結構的可靠性以及滿足舒適度的要求，減少風災造成的損失。目前，基礎隔震結構和帶Maxwell阻尼器的結構正逐步應用于工程實際。由于這些結構體系在風荷載作用下動力方程中的阻尼矩陣為非經(jīng)典情形，甚至質量和剛度矩陣是非對

2、稱的，傳統(tǒng)的實模態(tài)分析方法(振型分解法)不能使動力方程解耦。因此，本文運用復模態(tài)分析方法，分析了上述結構隨機風載響應、優(yōu)化設計和等效地震作用取值。 1.本文運用復模態(tài)分析方法分析了基礎隔震結構和帶Maxwell阻尼器結構基于Davenport風譜激勵的隨機響應。對于基礎隔震結構，本文據(jù)非線性隨機振動理論對運動方程進行等效線性化，用復摸態(tài)法獲得了等效線性方程的解析解。 2.在給定的帶TMD裝置的結構參數(shù)取值范圍約束不超過某

3、一設計限值的動力可靠度約束的條件下，通過主體結構響應方差取極小值條件，直接確定控制裝置的待定優(yōu)化參數(shù)，實現(xiàn)主體結構的最優(yōu)風振控制，建立線性隔震結構基于動力可靠度約束的抗震優(yōu)化控制設計的復模態(tài)法。 3.應用復模態(tài)理論，將非經(jīng)典小阻尼結構基于反應譜的風振作用取值方法拓展到非對稱質量、非對稱剛度、非經(jīng)典大阻尼結構的一般情況，初步建立了廣義的非經(jīng)典結構基于Davenport風譜的等效風荷載作用取值方法，并將理論成果應用于基礎隔震體系和帶