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《浙江大学》 2011年
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地震工程中的等效线性化方法研究

王毅  
【摘要】:基于位移抗震设计方法是结构基于性态抗震设计最实用的方法之一,结构位移需求确定则是基于位移抗震设计方法理论研究中主要内容之一。等效线性化方法是将非线性结构体系等效成具有等效周期和等效阻尼比的线性结构体系,依此近似求解非线性位移需求谱的常用方法,等效线性参数的合理取值是保证其精确求解位移需求谱的关键。 既有研究表明用割线刚度法求解等效线性参数将使得位移需求谱计算产生较大误差,因此传统统计分析方法是当前学术工程界求解等效线性参数的主要方法。然而传统统计分析方法存在以下两点不足之处:①现有的用均方差或概论分布情况判别等效线性参数的最优解会带来一定的误差,同时这两种判别准则也无法在位移需求谱求解中考虑结构安全度的影响;②在等效周期和阻尼比的二维空间内采用全范围的搜索计算,使得现有的传统统计分析方法计算量庞大,效率不高。 本文针对传统统计分析方法所存在的不足进行了深入研究。结合原有以均方差和概率分布的判别准则,提出一种综合判别准则来求解最优的等效线性参数,这种判别准则不仅弥补了前两种判别准则的不足,同时也可进行结构安全度的考虑。为了提高传统统计分析方法求解等效线性参数的效率,本文还提出了求解等效线性参数的智能粒子群优化算法,通过数值计算验证了其可行性和高效性,并对四种不同的粒子群优化算法搜索效率进行了分析比较,结果表明带收缩因子的粒子群优化算法求解效率最高。 基于以上研究成果,本文最后以双线性滞回曲线模型和双线性刚度退化模型的单自由度非线性系统为研究对象,在考虑不同结构安全度的情况下,求解了基于等位移延性系数和等强度折减系数的等效周期和等效阻尼比的最优组合解。为了便于实际工程的应用,本文还采用最小二乘法对等效线性参数的最优组合解进行了计算公式的拟合,并用位移反应误差的平均值和标准值分布评估了这些计算公式的合理性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU311.3

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
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【共引文献】
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8 刘哲;彭俊生;;利用超单元法研究双塔结构的自振特性[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
9 王月桂;杨海杰;高明亮;姜浩;;防护门抗爆炸冲击波的试验研究[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈章春;王全凤;;基于性能抗震设计理论与实用方法[J];四川建筑科学研究;2008年03期
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3 卓卫东,范立础;结构抗震设计中的强度折减系数研究[J];地震工程与工程振动;2001年01期
4 翟长海,公茂盛,张茂花,谢礼立,张敏政;工程结构等延性地震抗力谱研究[J];地震工程与工程振动;2004年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田野;钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计理论与方法[D];西安建筑科技大学;2003年
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6 谢俊强;钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2005年
7 张凡;高层建筑结构的Pushover分析方法及应用研究[D];西安建筑科技大学;2005年
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10 武江传;钢筋混凝土框架—剪力墙结构直接基于位移的抗震设计—理论与方法[D];西安建筑科技大学;2006年
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6 张国军;刘碧龙;李晓东;熊继军;;宽带噪声激励下穿孔板结构非线性声学特性的研究[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
7 陈原;李杰;;非线性随机介质场地的地震反应分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
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7 丁玉琴;场地非线性地震反应分析方法及其应用研究[D];重庆大学;2010年
8 陈学良;土体动力特性、复杂场地非线性地震反应及其方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
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2 李鹏辉;建筑结构弹塑性地震反应谱的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 李大为;基于有效应力原理的一维土层非线性地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2008年
4 彭伟;减隔震桥梁非经典阻尼问题与简化分析方法[D];同济大学;2006年
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6 肖遥;场地地震反应分析方法的研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
7 李晓林;压力容器边缘强度的理论研究与实验分析[D];湘潭大学;2007年
8 毕明君;不均匀地基大型埋地箱涵的抗震研究[D];大连理工大学;2012年
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10 孙晶晶;粒子群优化算法的改进及其应用研究[D];陕西师范大学;2010年
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