高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制隨機(jī)響應(yīng)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)與等效風(fēng)荷載取值的復(fù)模態(tài)方法.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的發(fā)展，高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)不斷的出現(xiàn)，并向著高強(qiáng)輕質(zhì)的方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼在不斷的下降。作為高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)主要荷載的風(fēng)，對結(jié)構(gòu)的影響也在加大。通過風(fēng)振控制技術(shù)，能夠有效地減小結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)的可靠性以及滿足舒適度的要求，減少風(fēng)災(zāi)造成的損失。TMD和TLD對結(jié)構(gòu)的控制效果與其參數(shù)的選取有關(guān)，合理的選擇有關(guān)參數(shù)，能夠使總體結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)達(dá)到最小。本文對基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)、帶TMD或TLD結(jié)構(gòu)的高層建筑和高

2、聳結(jié)構(gòu)的隨機(jī)風(fēng)振響應(yīng)、動力可靠性分析以及基于動力可靠性約束的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，取得了以下成果： 1、對于求解帶TMD或TLD結(jié)構(gòu)的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)的解析解，本文用了兩種方法。對于只考慮第一振型的結(jié)構(gòu)，利用李桂青教授的應(yīng)用頻域法求出了無控制裝置結(jié)構(gòu)的隨機(jī)風(fēng)振響應(yīng)的解析解，并應(yīng)用數(shù)學(xué)的分式變換法得出有控制裝置結(jié)構(gòu)的隨機(jī)風(fēng)振響應(yīng)解析表達(dá)式。對于不僅僅是只考慮第一振型，也就是說，還要考慮第二、三振型甚至更高振型等高

3、振型的高聳結(jié)構(gòu)，它們整體系統(tǒng)的一個(gè)共同特點(diǎn)就是質(zhì)量和剛度矩陣是非對稱的，阻尼矩陣是非經(jīng)典的，采用復(fù)模態(tài)方法和擴(kuò)階法，對基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)和帶TMD或TLD結(jié)構(gòu)的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)進(jìn)行解耦，得出了結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)解析表達(dá)式。 2、利用得出的結(jié)構(gòu)隨機(jī)風(fēng)振響應(yīng)的解析解，對結(jié)構(gòu)在隨機(jī)風(fēng)荷載作用下的隨機(jī)時(shí)變動力可靠性進(jìn)行了分析，給出了計(jì)算單自由度體系、多自由度體系、基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)和帶TMD或TLD結(jié)構(gòu)的高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)隨機(jī)風(fēng)振時(shí)變動力可靠性的