随机地震动激励作用下中厚板结构振动响应的精确分析方法

    公开(公告)号:CN114169062A

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202111558705.1

    申请日:2021-12-20

    摘要: 本发明属于土木工程随机地震动激励作用下中厚板结构的振动分析领域,公开了一种随机振动响应的精确解析方法。包括:基于具有一组对边简支边界的中厚矩形板的精确自由振动分析,给出了相应的精确固有频率及解析振型函数;基于虚拟激励法,结合自由振动精确解,得到随机地震动激励作用下各类振动响应的解析精确的功率谱密度及均方根分布;通过空间域先解析积分后离散、时域精细积分及频域离散化,在不损失计算精度的前提下实现随机地震动激励作用下中厚板的高效响应分析。本发明提出的随机地震动激励作用下中厚板结构振动响应的解析解研究具有重要的工程实用价值和理论意义,能够为相应的数值分析和实验设计提供参考基准解。

    一种联合随机激励下桥梁非线性随机振动分析方法

    公开(公告)号:CN114186445B

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202111325942.3

    申请日:2021-11-10

    摘要: 一种联合随机激励下桥梁非线性随机振动分析方法。该方法基于概率守恒原理,推导了联合随机激励下多自由系统的概率密度积分方程,刻画了系统的随机性传播。引入概率剖分和狄拉克函数光滑化技术,得到了联合随机激励下多自由系统的直接概率积分法,用以求解概率密度积分方程,以得到系统响应的概率密度函数。对于多自由度系统,本方法基于狄拉克函数的定义实现了概率密度方程的解耦,以实现结构随机响应的高效求解。此外,引入等效极值映射,基于直接概率积分法求解系统的动力可靠度。

    中厚壳结构随机振动响应的精确分析方法

    公开(公告)号:CN114186446A

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202111332096.8

    申请日:2021-11-11

    IPC分类号: G06F30/23 G06F119/14

    摘要: 本发明属于随机振动分析领域,公开了一种中厚壳结构随机振动响应的精确分析方法。针对考虑横向剪切变形和转动惯量影响的中厚圆柱壳结构,高效解析地给出了各类平稳及非平稳激励下的精确随机振动响应功率谱密度函数及响应均方根,包括:开展简支中厚圆柱壳的自由振动解析推导,精确求得各阶固有频率和封闭振型函数;利用虚拟激励法和振型叠加法,构造虚拟激励,将精确固有频率和振型函数引入随机振动分析,导出中厚圆柱壳的随机振动响应解析解;为提高计算效率,将空间积分解析求解,频域和时域数值求解,高效精确地获得中厚圆柱壳随机振动响应的离散解析解。本发明能够在保证计算效率的前提下给出中厚壳结构随机振动的精确响应,为相应的数值分析方法及实验参数设计提供基准解。

    一种相邻建筑碰撞系统地震响应量纲分析方法

    公开(公告)号:CN115146346A

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210672653.9

    申请日:2022-06-15

    摘要: 一种相邻建筑碰撞系统地震响应量纲分析方法,提出了内禀长度尺度,包括:采用改进的线性粘弹性接触单元模型模拟碰撞过程,以MP脉冲表征近断层地震动,得到了地震作用下相邻建筑的动力方程,并考虑了结构‑土‑结构相互作用的影响。本方法采用Newmark方法求解建筑的动力响应,基于内禀长度尺度对相邻建筑碰撞系统进行量纲分析,得到碰撞响应的参数影响规律。

    一种联合随机激励下桥梁非线性随机振动分析方法

    公开(公告)号:CN114186445A

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202111325942.3

    申请日:2021-11-10

    摘要: 一种联合随机激励下桥梁非线性随机振动分析方法。该方法基于概率守恒原理,推导了联合随机激励下多自由系统的概率密度积分方程,刻画了系统的随机性传播。引入概率剖分和狄拉克函数光滑化技术,得到了联合随机激励下多自由系统的直接概率积分法,用以求解概率密度积分方程,以得到系统响应的概率密度函数。对于多自由度系统,本方法基于狄拉克函数的定义实现了概率密度方程的解耦,以实现结构随机响应的高效求解。此外,引入等效极值映射,基于直接概率积分法求解系统的动力可靠度。

    一种板结构随机分析的非侵入式随机有限元方法

    公开(公告)号:CN114186447B

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202111333028.3

    申请日:2021-11-11

    摘要: 本发明涉及一种板结构随机分析的非侵入式随机有限元方法,包括:基于概率守恒原理,建立统一高效的直接概率积分法,直接获得结构随机响应的概率密度函数;采用K‑L展开对随机板结构的随机场进行量化;将直接概率积分法与确定性有限元分析相结合。在不修改确定性有限元公式的前提下,该发明能够准确地获得随机结构各类响应的全部概率信息及结构可靠度,且计算效率与传统蒙特卡洛非侵入式随机有限元相比得到了显著提高。

    一种考虑多重随机性的工程结构体系可靠度快速计算方法

    公开(公告)号:CN114186395B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202111391043.3

    申请日:2021-11-23

    摘要: 一种考虑多重随机性的工程结构体系可靠度快速计算方法,建立时变功能函数的联合概率密度函数,对于串联、并联和混联体系提供两种可靠度策略,两种策略均建立功能函数的概率密度函数,并联立功能函数实现动力体系可靠度计算:策略1直接将概率密度积分方程在安全域积分,将狄拉克δ函数解析积分并采用概率空间剖分技术,快速计算结构的体系可靠度。策略2通过建立全局功能函数的概率密度积分方程,利用概率空间剖分和狄拉克函数光滑化技术,数值求得全局功能函数的概率密度函数,积分获得结构的体系可靠度。本发明通过概率空间剖分和选点技术,能够实现随机结构的体系可靠度快速计算;两种策略均可退化到时不变结构系统;具有较强的适用性和较高的计算效率和精度。

    一种考虑多重随机性的框架建筑结构抗震优化设计方法

    公开(公告)号:CN114564863A

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202210168238.X

    申请日:2022-02-23

    摘要: 一种考虑多重随机性的框架建筑结构抗震优化设计方法,包括:基于直接概率积分法分别推导结构动力可靠度对随机变量分布参数及确定性变量的灵敏度公式,提出了动力可靠度灵敏度高效、准确的分析方法;以建筑结构建造成本为目标函数,以动力可靠度为约束函数构建框架建筑结构参数优化设计框架,并基于本发明提出的动力可靠度灵敏度分析方法和移动渐近线方法进行优化问题求解。相较于传统的建筑结构设计方案,本发明考虑了框架建筑结构可能会遭受的近断层地震动随机激励及结构自身参数的随机性,提供了兼顾安全性和经济性的框架建筑结构的设计方案。

    一种考虑多重随机性的工程结构体系可靠度快速计算方法

    公开(公告)号:CN114186395A

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202111391043.3

    申请日:2021-11-23

    摘要: 一种考虑多重随机性的工程结构体系可靠度快速计算方法,建立时变功能函数的联合概率密度函数,对于串联、并联和混联体系提供两种可靠度策略,两种策略均建立功能函数的概率密度函数,并联立功能函数实现动力体系可靠度计算:策略1直接将概率密度积分方程在安全域积分,将狄拉克δ函数解析积分并采用概率空间剖分技术,快速计算结构的体系可靠度。策略2通过建立全局功能函数的概率密度积分方程,利用概率空间剖分和狄拉克函数光滑化技术,数值求得全局功能函数的概率密度函数,积分获得结构的体系可靠度。本发明通过概率空间剖分和选点技术,能够实现随机结构的体系可靠度快速计算;两种策略均可退化到时不变结构系统;具有较强的适用性和较高的计算效率和精度。

    中厚壳结构随机振动响应的精确分析方法

    公开(公告)号:CN114186446B

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202111332096.8

    申请日:2021-11-11

    IPC分类号: G06F30/23 G06F119/14

    摘要: 本发明属于随机振动分析领域,公开了一种中厚壳结构随机振动响应的精确分析方法。针对考虑横向剪切变形和转动惯量影响的中厚圆柱壳结构,高效解析地给出了各类平稳及非平稳激励下的精确随机振动响应功率谱密度函数及响应均方根,包括:开展简支中厚圆柱壳的自由振动解析推导,精确求得各阶固有频率和封闭振型函数;利用虚拟激励法和振型叠加法,构造虚拟激励,将精确固有频率和振型函数引入随机振动分析,导出中厚圆柱壳的随机振动响应解析解;为提高计算效率,将空间积分解析求解,频域和时域数值求解,高效精确地获得中厚圆柱壳随机振动响应的离散解析解。本发明能够在保证计算效率的前提下给出中厚壳结构随机振动的精确响应,为相应的数值分析方法及实验参数设计提供基准解。