建筑结构静力弹塑性分析方法及其减震控制

摘要

该文分析和研究了结构静力弹塑性分析方法、基于Hamilton体系下结构状态方程求解结构动力学问题的数值逐步积分方法、多重调谐质量阻尼器(MTMD)的多模态控制理论以及建筑结构的半主动控制律.具体内容如下:1、分析研究了结构静力弹塑性分析方法.基于抗震设计规范,建立了基于等效弹性系统的结构抗震性能的弹塑性逐段反应谱分析方法和基于非弹性系统的弹塑性逐段反应谱分析方法.2、研究了基于Hamilton体系下的结构状态方程求解结构动力学问题的数值逐步积分方法.提出了基于自适应变尺度Pade函数逼近的精细积分方法;建立基于Lobatto ⅢA一阶代数微分方程边界问题数值求解技术求解结构动力学问题的时程分析方法,提出了中间插值点Hermite三次插值Lobatto ⅢA数值逐步积分时程分析方法.3、研究了MTMD的多模态减震控制理论.提出MTMD的复惯性质量,用数学公式阐明MTMD对结构的控制作用及其影响因素;提出MTMD的控制类型是加速度相关型的无源被动控制;从时、频两域分析了MTMD对结构单模态和多模态控制效果,并且给出TMD控制加以比较验证.MTMD多模态控制不但能减小结构的位移响应而且能减小结构的加速度响应.4、研究了建筑结构的半主动控制律.基于地震作用下结构的能量响应方程,提出了根据结构吸收能量、相对动能和变形能的随时间变化(对时间的一次导数)进行结构的半主动

目录

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英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2结构抗震设计的发展趋势

1.3本文的研究内容

第二章钢筋混凝土结构的弹塑性分析模型

2.1前言

2.2结构计算模型

2.3恢复力及其模型化

2.4结构构件弹塑性计算模型

2.5“P-Delta”效应

2.6阻尼矩阵

2.7小结

第三章弹塑性动力时程分析

3.1前言

3.2振型叠加法

3.3基于Hamilton体系中结构状态方程的时程分析

3.4小结

第四章结构静力弹塑性分析

4.1前言

4.2静力弹塑性分析方法简介

4.3结构推覆分析(push-over)

4.4结构目标性能

4.5能力需求谱

4.5.1能力谱

4.5.2需求谱

4.6弹塑性逐段反应谱分析方法

4.7小结

第五章算例

5.1三层框架结构

5.2七层框架结构

5.3十三层框架结构

5.4钢框架和钢交错桁架结构

第六章建筑结构的振动控制

6.1前言

6.2 MTMD的多模态振动控制

6.2.1MTMD的振动控制方程

6.2.2频域传递函数

6.2.3复惯性质量

6.2.4数值仿真分析

6.2.5小结

6.3建筑结构的半主动控制

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表论文目录