基于單源、復(fù)合源模糊數(shù)的建筑結(jié)構(gòu)振動分析.pdf

1、隨著中國工業(yè)化的快速發(fā)展以及城市工業(yè)用地緊張,規(guī)劃道路或軌道交通距離建筑物越來越近。城市主干道,地下、地上軌道等交通荷載引起的振動傳播使得周邊建筑物產(chǎn)生振動,建筑物的振動有時會引起所居住的居民不能正常休息,學(xué)校、醫(yī)院的工作人員不能正常工作,甚至引起室內(nèi)人員不舒適感或?qū)φ駝用舾械母呔軆x器不能正常工作。因此,在建筑工程設(shè)計階段,需要了解交通荷載對建筑物振動影響時,采用有效的方法預(yù)測上述交通荷載引起的周邊建筑場地上擬建建筑物振動情況很有必要

2、。
　　 在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域,一些設(shè)計參數(shù)由于缺乏充分的統(tǒng)計信息或者信息本身存在模糊性,采用傳統(tǒng)的概率、隨機(jī)理論進(jìn)行計算分析,受方法限制或參數(shù)取值偏差,其結(jié)果往往不能令人滿意。事實上,傳統(tǒng)振動分析方法所涉及的交通車輛重量、速度、運(yùn)行方式,軌道或道路,傳播土層以及建筑物本身的參數(shù)均存在大量的不確定因素,準(zhǔn)確獲得這些參數(shù)的分布規(guī)律比較困難。因此需要尋找一種新的理論方法來解決。
　　 本文以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),研究基于單源或復(fù)合源

3、模糊數(shù)的結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)并結(jié)合建筑物振動評價國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO2631-1、2),系統(tǒng)研究可用來預(yù)測交通荷載引起的建筑物振動的新方法。主要內(nèi)容如下:
　　 1、完善模糊數(shù)學(xué)運(yùn)算法則。針對傳統(tǒng)模糊數(shù)學(xué)運(yùn)算法則中存在的混合運(yùn)算越運(yùn)算越模糊問題,基于單源和復(fù)合源模糊數(shù)的概念,對模糊四則運(yùn)算法則以及混合運(yùn)算做了進(jìn)一步的完善。通過賦予模糊參數(shù)以物理概念,指出多參數(shù)模糊混合運(yùn)算應(yīng)遵循的原則,解決了傳統(tǒng)模糊運(yùn)算存在的不符合結(jié)合律與分配律問題,然后通

4、過算例來驗證并與傳統(tǒng)模糊運(yùn)算方法做對比。結(jié)果表明,基于單源和復(fù)合源模糊數(shù)的模糊計算方法不但可以簡化計算過程,而且縮小了計算結(jié)果的模糊區(qū)間。
　　 2、系統(tǒng)的推導(dǎo)基于單源、復(fù)合源模糊數(shù)運(yùn)算法則的結(jié)構(gòu)線性振動系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容。得出結(jié)構(gòu)單參數(shù)、多參數(shù)模糊的多自由度無阻尼自由振動系統(tǒng)的動力特性,多參數(shù)模糊有阻尼動力有限元結(jié)構(gòu)線性振動系統(tǒng)的頻響函數(shù)及模糊振動響應(yīng)。算例結(jié)果表明,當(dāng)模糊參數(shù)退化到確定參數(shù)時,其結(jié)果與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)動力分析計算結(jié)果相同。

5、
　　 3、將復(fù)合源模糊數(shù)引入交通荷載引起的周邊建筑振動分析,給出一個工程實踐中應(yīng)用基于模糊源的模糊動力方法預(yù)測交通荷載弓I起周邊建筑物的振動響應(yīng)算例,并結(jié)合建筑物內(nèi)振動評價國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO2631,1997年版系列)進(jìn)行建筑物振動評價,給出應(yīng)用基于模糊源的模糊動力分析計算步驟。與其它方法相比,基于模糊源的結(jié)構(gòu)模糊動力有限元分析不需要準(zhǔn)確掌握車輛類型、速度,軌道或路面、路基參數(shù),振動傳播土層的動力參數(shù)等,只需測試擬建場地振動情況