国家自然科学基金(51278335)
- 作品数：14 被引量：19H指数：3
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- 复杂偏心结构振动台试验水平与扭转位移分析被引量：2
- 2014年
- 通过复杂偏心结构大型振动台试验,进行了复杂偏心结构水平位移与扭转位移耦联分析。通过对有代表性的楼层进行分析表明,楼层平扭耦联反应程度与各自的频率有关,当楼层平动反应频段与扭转反应频段相近时,楼层的层间平动位移与扭转位移峰值出现的时间基本相同;结构进入塑性后导致水平刚度明显下降,而扭转刚度则下降不多,从而导致结构的平扭耦联反应程度降低,层间水平位移所占比例明显大于弹性阶段,从而为复杂偏心结构的抗震性能研究提供试验与理论依据。
- 姜忻良韩阳邓振丹
- 关键词：振动台试验
- 考虑土-结构相互作用的上海中心大厦地震反应
- 2013年
- 采用ANSYS有限元软件建立土-桩-上海中心大厦相互作用简化模型。其中,桩土区采用等效模型,近域土体定为塑性区,用DP模型模拟;外围的土域定为弹性区,用超单元来模拟。对考虑土-桩-结构相互作用的整体结构和以刚性地基为假定的上部结构分别进行地震反应分析,并完成了比较。最后,在整体结构中提取上部结构与下部结构处的加速度反应与原地震波叠加,形成修正地震波,为输入修正地震波能考虑相互作用因素来分析相同结构的精细模型地震反应提供了条件。
- 姜忻良老浩寅李博强
- 关键词：土-结构相互作用超单元地震反应分析
- 土-结构体系的混合约束模态法在ANSYS中实施研究被引量：2
- 2015年
- 为了使提出的线性-非线性混合约束模态综合法能在商业软件中得到应用,本文对该方法在ANSYS软件中的运用进行了研究。对ANSYS中的超单元进行了深入分析,将线性-非线性混合约束模态综合法线性部分的处理作为超单元生成的过程,并根据基于势能判据的截断模态准则,运用Matlab自编了程序,求得子结构的截取主模态数,对存在局部非线性的土-高层框架结构相互作用进行了地震反应分析;进而对采用粘弹性人工边界与自由边界状况进行了比较,讨论分析了两种土体边界对线性-非线性混合的约束模态综合法自由度缩减的影响。
- 姜忻良温新
- 关键词：土-结构相互作用超单元
- 单层双向偏心结构振型影响参数推导分析
- 2017年
- 为了深入分析单层双向偏心结构平扭耦联参数的影响规律,建立单层双向偏心结构(3自由度)的动力方程,并采用数学领域中三次方程求解的盛金公式,推导出单层双向偏心结构的动力特性显式解析解。根据所得显式解的形式及其对应的判定条件,在合理范围内提取出不同于单向偏心体系的影响参数,分别为:相对偏心距、偏心角、主扭平频率比以及次扭平频率比。根据盛金公式推导所得的显式解析解,总结出结构的主要动力特性指标(频率和振型),进而分析了每个参数对双向偏心结构的平扭耦联特性的影响。结果表明,双向偏心结构平扭耦联参数与单向偏心结构有相似之处,但更为复杂,会涉及到主扭平频率比与次扭平频率比,且两者影响程度也有明显区别。
- 姜忻良韩阳
- 关键词：解析解偏心距
- 二次开发程序提取弹塑性结构刚度矩阵方法及应用被引量：1
- 2014年
- 基于ANSYS二次开发程序UPFs,编译了直接获取动力时程分析中整体结构弹塑性刚度矩阵的程序方法。该方法是在动力时程分析过程中的小段时间内采用分段等效线性化的手段将非线性塑性阶段的模型单元转化为等效线弹性模型单元,继而进行模态分析后借用MATLAB程序提取出该时刻的等效刚度矩阵,并对二维剪力墙结构进行了人工波的动力时程分析以及结构在整个过程中动力特性分析。通过有限元直接计算法、理论公式推导法以及本文提出的ANSYS二次开发程序法的对比,验证了本文方法正确性与可行性。
- 姜忻良张海顺
- 关键词：ANSYS二次开发分段线性化等效弹性模量
- 土-结构非线性相互作用混合约束模态实施方法被引量：6
- 2015年
- 分析、探讨线性-非线性混合约束模态综合法用于土-结构相互作用的动力分析实施方法。据结构存在局部非线性特性,提出对整体结构划分为若干个线性、非线性子结构,对线性子结构只需一步提取特性矩阵并进行方程降阶,而对非线性子结构则逐步提取降阶后的等效特性矩阵。通过组装各子结构达到对整体结构特性矩阵的降阶处理。对非线性子结构凭借在小段时间Δt内利用分段等效线性化手段,通过ANSYS二次开发工具UPFs编辑写成可执行程序文件,并与MATLAB联立计算,实现特性矩阵提取。结果表明,该方法求得结构的各阶频率和动态响应时程曲线与ANSYS直接计算吻合良好。可逐步提取等效弹塑性特性矩阵,为采用变化的特性矩阵对结构进入塑性阶段深层次分析研究提供有效方法。
- 姜忻良张海顺
- 关键词：土-结构相互作用
- 考虑局部非线性影响的设备-结构相互作用研究被引量：6
- 2016年
- 针对某些设备在地震时容易破坏的特点,进行考虑设备非线性因素影响的设备-结构动力相互作用体系分析。引入了能考虑局部非线性的混合动态子结构法,并将设备作为非线性二级子结构参与分析,导出了线性与非线性耦合的混合动态子结构方程。应用该方法进行了设备-结构动力相互作用体系三种不同计算模型的地震时程响应分析。研究表明:一般情况下,考虑非线性设备与线性结构相互作用后,结构反应有所减小,设备反应增大,具体结果不仅与结构自身特性有关而且与地震动类型密切相关。提出的该方法具有计算可靠、效率高的特点。
- 姜忻良张崇祥
- 关键词：动力相互作用有限元
- 设备-高层结构-地基土体系交互计算方法被引量：1
- 2019年
- 提出了模拟设备-高层结构-地基土体系振动台实时子结构试验的数值交互计算方法,并且结合地基土在强震作用下并非全部进入非线性的特点,认为可尝试将具有局部非线性特点的地基土模型作为数值子结构、设备-高层结构体系作为试验子结构,从而在振动台实时子结构试验中考虑地基土非线性特性影响。采用分支模态子结构法与线性-非线性混合约束模态子结构法推导了设备-高层结构-局部非线性地基土体系的运动方程。选用一幢13层钢框架设备-高层结构-地基土体系模型作为分析实例,采用MATLAB与ANSYS分别建立设备-高层结构体系与局部非线性地基土计算模型,两者之间进行数值交互计算,发现土-结构相互作用与设备的频率变化对设备与结构的地震反应有重要的影响。
- 姜忻良张崇祥姜南罗兰芳
- 考虑设备不同作用位置的动力相互作用影响研究被引量：1
- 2019年
- 为研究设备在结构顶层作用位置对设备-结构耦合体系动力相互作用的影响,设计了3个不同设备作用位置工况,建立了ANSYS有限元空间分析模型,对设备-结构相互作用体系进行了小震、中震和大震阶段的地震时程反应分析。分析了不同震级作用下设备作用位置引起的结构与设备的地震反应变化,并对比分析了楼面反应谱法与时程分析法下的设备地震作用。分析结果表明:设备在结构顶部楼层中位置的变化对设备-结构体系的影响,与结构输入地震波烈度和设备在结构楼层偏心大小密切相关,其影响随输入地震波烈度的增大而减小,随设备偏心增大而增大;楼面反应谱法下的设备动力计算偏于保守。
- 姜忻良刘海朝
- 关键词：动力相互作用时程分析法
- 设备所在楼层对设备-结构相互作用的影响
- 2018年
- 为了研究设备所在楼层位置对设备-结构相互作用的影响,以某高层钢框架为例,将设备分别放置于结构顶层和底层设计了2种设备-结构体系模型,然后利用ANSYS有限元分析软件对整体模型进行地震响应时程分析。分析结果表明:在El Centro波、Taft波和人工波作用下,当设备频率与结构基频调谐时,设备-结构相互作用会令结构动力响应减小而设备动力响应显著增大;设备-结构相互作用的大小与设备所在楼层密切相关:顶层设备与结构间的相互作用比底层更加剧烈,这与位于不同楼层的设备间等效质量以及底端输入激励频谱的差异有关。
- 姜忻良马小丹
- 关键词：动力相互作用时程分析法
