高层建筑地震非平稳随机阻尼控制研究

英文篇名：INVESTIGATION INTO CONTROL OF NONSTATIONARYDAMPING OF TOWER SUBJECTED TO EARTHQUAKE
中文刊名：华南理工大学学报(自然科学版)
英文刊名：JOURNAL OF SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE)
作者：宋德传 ; 梁启智
英文作者：Song Dechuan Liang Qizhi ( Dept . of Civil Engineering. South China Univ . of ; Tech . )
中文关键词：非平稳随机振动 ; 功率谱密度 ; 方差分析
英文关键词：nonstationary random vibration ; power spectral density ; variance analysis
出版日期：1997-03-28
机构：华南理工大学建筑工程系
年：1997
期：03
出版单位：华南理工大学学报(自然科学版)

摘要

运用复模态分析方法，推导出受阻尼器控制具有非比例阻尼特性的高层建筑在地震作用下体系响应的时变功率谱密度函数矩阵；构造一动力结构体系，将非平稳随机问题转化为确定性问题。为了避免复数运算和减少计算工作量，又把不能解耦的构造方程转化为控制方程求解。最后把传统的实模态叠加法和迭代法相结合，求解控制方程的解，计算各楼层响应的时变方差。算例表明，取结构前３～４个振型便能得到很好的精度，且收敛速度快。
A modal iterative method for the seismic response analysis of non-proportional damped systems subjected to nonstationary random excitations is presented in this paper . The auto-and cross-PSD function matrix of the structural resporses is described firstly by means of the complex modal method because of the evident damping levels of the damping - controllers . The non- proportional damping matrix is divided into two parts : the proportional part for dissipation of energy and the non-proportttonal part for transformation of energy . The coupled equations in generalized coordinates are solved by an iterative process in which the coupling terrns are treated as pseudctforces . Numerical examples show the good convergence characteristics of the process and . the good accuracy of the obtained results.

引文

1ShannaAM．SinghMP．Directgenentionofseismicfloorspectraforclassicallyandnon－classicallydampedstructures．VPI－E－83－44．19832SinghMP，McCownBE．Modeaccelerationbasedresponsestectrumapproachfornanclauicallydampedstructures，SDEE，1986，15（3）：226－2333IgusaT．DerKiureghianA．SackanJL，etal．Modaldecompssitionmethodforstationaryresponseofnonclastticallydamledstructures，SDEE，1984，12（5）：121－1364Mas．SF．ResponseofaMultidegreetof－freedomsystemtononstationaryrandomexcitation，J．ofAppliedMechanics，ASME，1978，45：649－6565霍俊英，胡聿贤，地面运动时程强度包络函数的研究．地震工程与工程振动，1991，11（1）：1－126牛荻涛，欧进萍，设计用随机地震动模型与参数的改进，西安冶金建筑学院报，1994e，26（1）：30－357ThomsomWT．etal．Anumericalstudyofdamping，EarthquakeEng．Struct．Dyn，1974，3：97－1038WarburtonGB．SoniSR．Errorsinresponsecalculationofnon－classicallydamlodstructures，EarthgquakeEng．Struct．Dyn．，1977，5：365－376．9ClaretAM，Venancio－FilhoF．Amodalsuperpositionpseuda－foccemethadfordlmamicanalysisofstructuralsystemswithnon－proportttanaldamping．EarthquakeEng．Struct，Dym，．1991．20：303－31510UdwadiaFE．KumerR．Iterative