中国博士后科学基金(20080430308)
- 作品数：5 被引量：26H指数：3
- 相关作者：王元丰张辉东江辉周颖更多>>
- 相关机构：北京交通大学天津城市建设学院天津大学更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 基于复阻尼理论的流固耦合地震时程响应研究被引量：3
- 2010年
- 在粘滞阻尼系统的地震动力学方程基础上,建立了基于应力相关复阻尼理论的流固耦合地震动力学方程。根据复阻尼系统求解理论,利用Newmark-β积分法,编制了Rayleigh阻尼和复阻尼模型的流固耦合三维有限元程序。以深水薄壁钢管墩柱为例,计算了两种阻尼模型的流固耦合地震时程响应和复阻尼模型的损耗因子;对比分析了无水和有水两种工况下的动力响应,并研究了此两种阻尼模型地震响应的差异。研究表明,在加速度峰值为2m/s2的El-Centro波作用下,应力相关复阻尼方法计算的结构震动响应数值远大于传统的Rayleigh阻尼模型,考虑流固耦合效应时,结构的震动响应是不考虑此效应时的1.5～2倍多;损耗因子随着位移的增大而增大,并且考虑流固耦合效应时的损耗因子明显大于不考虑此效应的损耗因子值。
- 张辉东周颖王元丰
- 关键词：动力学方程薄壁钢管流固耦合
- 复阻尼模型三维钢框架结构动力响应被引量：2
- 2009年
- 目的针对实际工程分析中采用的一般动力分析模型不能细致表达阻尼特性,研究复阻尼模型动力系统以期得出较精确阻尼参数指导设计工作.方法采用复阻尼模型计算三维钢框架结构的简谐动力响应,求解应力相关复阻尼模型中的损耗因子,并与传统的Rayleigh阻尼模型计算的结构响应进行对比分析.结果研究表明,在非共振区,两种模型计算的结构动力响应差别不大;而在共振区附近,Rayleigh阻尼模型和应力相关复阻尼模型计算的结构动力响应,后者远大于前者,并且两者存在一定的相位差;通过求解表明,损耗因子不是一个常数,其幅值随激振力幅值增加而增大.结论在一定条件下,机理不同的阻尼模型对结构动力响应计算结果的精度影响很大.
- 张辉东王元丰肇成强
- 关键词：阻尼模型动力响应分析复阻尼损耗因子
- 复阻尼模型结构地震时程响应研究被引量：17
- 2010年
- 阻尼是结构动力分析的重要参数,对动力响应计算的结果有明显影响。目前,结构动力响应分析中的阻尼模型大都采用的是传统的Rayleigh阻尼模型,这种模型是为计算解耦而构造出的,其物理意义不是很明确。该文根据复阻尼系统理论,利用Newmark-β积分法,编制了Rayleigh阻尼和复阻尼模型的三维有限元程序。以三维钢框架结构为研究对象,计算了两种阻尼模型的结构地震时程响应和复阻尼模型的损耗因子,并讨论了不同加速度峰值和时间积分步长对复阻尼结构响应和损耗因子的影响。研究表明:在加速度峰值为2m/s2的El-Centro波作用下,两种阻尼模型的响应相差50%―100%,后者的结构动力响应远大于前者,损耗因子随应力或位移的增大而增大;复阻尼模型结构动力响应和损耗因子的稳定性和精度,与时间积分步长密切相关,不合适的时间积分步长将导致结果发散。
- 张辉东王元丰
- 关键词：钢框架结构阻尼模型复阻尼时程分析
- 基于能量分析的复阻尼模型结构抗震性能被引量：2
- 2011年
- 由于当前动力分析中所使用的阻尼模型无法描述结构内未知的材料非线性能量耗散,基于应力相关复阻尼理论,推导出多自由度复阻尼系统的震动能量方程,研究了复阻尼模型的结构震动响应和材料能量耗散规律,计算了构件和结构的时变材料损耗因子.研究结果表明,在地震总输入能量中,材料阻尼耗能占很大比例,并随时间单调增加,结构的材料阻尼耗能及其变化率、动能、应变能均随着能量输入的增加而增加.通过对损耗因子的计算表明,与传统方法相比,采用时变形式而非常数形式的材料损耗因子能够更精细地体现材料阻尼效应.
- 张辉东王元丰
- 关键词：抗震性能复阻尼材料阻尼损耗因子多自由度系统
- 不同参数取值对复阻尼模型结构抗震性能的影响被引量：8
- 2009年
- 结构动力分析中的复阻尼模型是在大量材料试验的基础上建立的,与粘性阻尼模型相比它能够真实的反映结构内未知的能量耗散。研究了应力无关复阻尼模型的损耗因子对结构震动响应和能量耗散的影响,以及应力相关复阻尼模型的初始损耗因子、疲劳极限应力、震动响应和能量耗散之间的关系。研究表明:应力无关复阻尼模型的动响应幅值随着损耗因子的增大而减小,能量耗散随着损耗因子的增大而增大,结构合适的阻尼比的选择是利用该模型进行有效动力分析的前提;与应力无关复阻尼模型相比,应力相关复阻尼模型的初始损耗因子的合理取值应当是一微小值(ε>0),它的取值对动力响应、能量输入和能量耗散的影响可以忽略;该模型的震动幅值随着疲劳极限应力的提高而增大,但最终收敛于某一稳定值;损耗因子和能量耗散随着疲劳极限应力的增加而减小,而能量输入随着疲劳极限应力的增大变化较小。该研究明确了复阻尼理论中的各个参数与响应、能量输入和能量耗散之间的关系,为复阻尼理论的进一步研究和其等效粘性阻尼模型的提出乃至工程应用提供参考。
- 张辉东王元丰江辉
- 关键词：结构抗震复阻尼损耗因子能量耗散
