某复杂高层建筑振动台试验及有限元分析对比_赵书宁

电动振动台的建模与有限元模态分析研究的开题报告一、研究背景电动振动台在工业生产和实验研究中被广泛应用。

在进行振动实验时，电动振动台能够提供所需要的激励，并控制激励信号的频率、幅值和相位等参数，以满足实验要求。

而有限元模拟则是一种较为常用的分析工具，可用于分析电动振动台的结构特性、振动响应及其与振动台载荷或被测物体之间的相互作用。

二、研究目的本研究的主要目的是建立电动振动台的有限元模型，并进行模态分析，以确定其结构的主要振动模态和相应的频率响应特性。

具体目标包括以下几个方面：1. 根据电动振动台的实际结构和工作原理，建立合理的有限元模型，包括材料属性、几何尺寸和约束等方面的参数；2. 进行模态分析，确定电动振动台的自然频率和相应振动模式，分析其主要结构部件的振动模态和特征；3. 分析电动振动台的动力响应特性，包括其频率响应和振动加速度等参数的变化规律；4. 优化电动振动台结构，设计新的改进方案，以提高其性能和实用价值。

三、研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面：1. 电动振动台的理论研究与设计：首先对电动振动台的工作原理和结构特点进行研究，包括激励机构、支座系统、载荷结构和控制系统等方面，并设计出合理、稳定的电动振动台结构。

2. 电动振动台的有限元建模：根据电动振动台的实际结构和工作原理，建立具有合理材料属性、几何尺寸和约束等方面参数的有限元模型，以实现在特定工况下的振动响应分析。

3. 电动振动台的模态分析：进行有限元模态分析，确定电动振动台的自然频率和相应振动模式，并分析其主要结构部件的振动模态和特征。

4. 电动振动台的动力响应特性分析：分析电动振动台的动力响应特性，包括其振动加速度和频率响应等参数的变化规律，为电动振动台的实际应用提供参考。

5. 优化电动振动台结构：基于建立的有限元模型和模态分析结果，设计新的改进方案，以提高电动振动台的性能和实用价值。

四、研究方法本研究采用以下方法：1. 理论分析：对电动振动台的工作原理、结构特点和振动响应规律进行理论分析，为建立有限元模型和模态分析打下基础。

高层结构振动台试验动力模型应用研究
赵书宁
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2011(037)004
【摘要】以广州某复杂高层结构振动台试验为例,详细介绍了高层结构动力模型振动台试验的模型设计、模型施工、试验方案选取等过程并通过有限元分析,分析了振动台试验与有限元分析之间的误差,提出了高层结构振动台试验需要进一步研究的一些问题.
【总页数】2页(P27-28)
【作者】赵书宁
【作者单位】保利房地产(集团)股份有限公司,广东广州,510308
【正文语种】中文
【中图分类】TU973
【相关文献】
1.高层结构振动台试验两种有限元模型对比 [J], 黄杰
2.高层隔震结构振动台试验模型设计的几个特殊问题 [J], 刘璐;周颖
3.超高层三塔连体结构模型振动台试验研究 [J], 张宏;田春雨;肖从真;曹进哲;李建赢;郝玮
4.装配式高层钢框架-自复位混凝土简体组合结构振动台试验模型设计 [J], 周颖;宋朝阳
5.高层建筑结构-地基动力相互作用效果的振动台试验对比研究 [J], 吕西林;陈跃庆
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高层建筑结构的自振频率分析高层建筑结构是现代城市化进程中不可或缺的一部分，其结构的稳定性和安全性受到人们的广泛关注。

在设计和建造过程中，对于高层建筑的自振频率进行准确的分析和评估是非常重要的。

本文将对高层建筑结构的自振频率分析进行探讨。

一、引言高层建筑的自振频率是指在自由振动情况下，结构在一定的周期内完成一次完整的振动。

自振频率的分析可以帮助设计师确定结构的固有特性、响应特点以及对外界激励的敏感度。

二、自振频率的确定方法1. 简化模型法简化模型法是通过对高层建筑简化为某种能量稳定系统来进行自振频率的计算。

根据建筑高度、结构类型和材料参数等，可以将结构模型简化为梁、柱、墙等基本单元，并应用刚度矩阵法进行计算。

2. 有限元法有限元法是一种更为精确的计算自振频率的方法。

通过将结构划分为许多小单元，利用有限元法求解结构的模态方程，并求解出结构的固有频率与模态形态。

三、自振频率对结构的影响高层建筑的自振频率不仅仅是一个数值，它还反映了结构的稳定性和可行性。

较低的自振频率会导致建筑结构易受到外界激励的影响，引发共振现象，从而对结构的安全性产生威胁。

1. 天气影响根据结构自振频率的计算结果，可以预测高层建筑在不同天气条件下的响应情况。

较高的自振频率可以减小结构受风荷载等自然灾害的影响，提高结构的稳定性。

2. 人员舒适度高层建筑的自振频率还与人员的舒适度密切相关。

当结构振动频率与人的自然频率接近时，将引发人员在建筑内部产生不适感，影响日常工作和生活。

四、自振频率的优化措施为了提高高层建筑结构的稳定性和安全性，需要在设计过程中采取一些优化措施来控制自振频率。

1. 结构设计优化通过调整结构的刚度和质量分布来降低自振频率。

例如，在结构中加入钢筋混凝土剪力墙、叠层刚架等措施，可以有效提高结构的自振频率。

2. 阻尼措施在高层建筑中设置合适的阻尼器或阻尼装置，可以有效抑制结构的振动，降低结构的自振频率。

常见的阻尼措施包括液体阻尼器、摩擦阻尼器等。

土-基础-高层框架结构振动台试验及有限元分析
周伟;钱德玲
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(033)010
【摘要】文章基于分层土-支盘桩-高层框架结构相互作用体系的振动台试验,对结构在地震作用下的动力特性与反应进行分析;应用SAP2000分析程序对模型结构进行动力计算,将试验和数值模拟2种结果进行比较,验证数值模拟的可行性;通过软件分析获取结构在地震荷载的作用下,上部结构中梁、柱、板的内力反应,并对结构纵横双向不等跨的不同反应作出对比,找出结构的薄弱部位,对框架结构的设计提出若干建议.
【总页数】4页(P1540-1543)
【作者】周伟;钱德玲
【作者单位】合肥工业大学,土木与水利工程学院,安徽,合肥,230009;合肥工业大学,土木与水利工程学院,安徽,合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】TU375.4.03%TU311.3
【相关文献】
1.关于高层框架结构与桩筏基础共同作用有限元分析 [J], 吕明
2.关于高层框架结构与桩筏基础共同作用有限元分析 [J], 高秀岩
3.钢筋混凝土框筒结构振动台试验研究及有限元分析 [J], 汪基伟;丁大钧;周氐
4.高层框架结构E-defense振动台试验弹塑性时程对比分析 [J], 马华;曹飞;唐贞云;李振宝
5.分层土─基础─高层框架结构相互作用体系振动台模型试验研究 [J], 陈跃庆;吕西林;李培振;陈波;胡质理
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带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究3篇带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究1带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究在城市化进程不断加快的今天，高层建筑的建设也不断增多。

钢筋混凝土结构是高层建筑的主要结构形式之一，而带钢结构连廊则是其常见的设计方式。

然而，在高层建筑的设计与施工过程中，振动问题一直是一个难以避免的问题，特别是对于不规则的建筑形式，其振动问题更加严重。

因此，本文旨在通过振动台试验，研究带钢结构连廊的不规则钢筋混凝土高层建筑的振动特性，为高层建筑的设计与施工提供重要参考。

一、试验设计本次试验选取一座20层、总高度约80m的不规则钢筋混凝土高层建筑进行振动台试验。

试验建筑为T型平面布置，其中第一至第八层的连廊采用了带钢结构设计，并且这些连廊均采用了不同的尺寸、不同的支座方式以及铰接连接方式。

试验装置采用了三自由度振动平台，由于本次试验主要研究连廊的振动特性，因此选择了在建筑顶部的结构节点处进行试验。

试验参数包括试验平台速度、质量分布和加速度传感器放置位置等。

二、试验结果分析从试验数据的分析中可以得到一些有关连廊振动特性的重要结论：1.连廊长、宽方向振动频率、振动模态正态波前图像特征差异较大通过试验数据的分析发现，在不同连廊长、宽方向下，振动频率有差异。

同时，振动模态的分析结果表明，正态波前图像特征也较大不同。

这表明，连廊长、宽方向具有不同的振动特性，需要在设计过程中充分考虑。

2.支座位置对振动模态的影响较大通过试验数据的分析发现，在不同支座位置下，振动特性也不同。

当支座位置选取不当时，可能会导致建筑结构的不稳定。

3.不同铰接连接方式对振动特性的影响较大通过试验数据的分析发现，在不同铰接连接方式下，振动特性也不同。

因此，在实际工程设计时应该选择恰当的铰接连接方式，以确保其振动特性满足设计要求。

三、结论通过本次试验，可以得到以下结论：1.不规则钢筋混凝土高层建筑中的带钢结构连廊具有不同的振动特性。

收稿日期：2010-10-08作者简介：赵书宁（1981－），男，山东德州人，硕士研究生，主要从事高层结构抗震研究。

基金项目：广东省自然科学基金（031410）；华南理工大学科研基金资助项目（304-E30270）E －mail ：ytshuning@126．com某复杂高层建筑振动台试验及有限元分析对比赵书宁1，季静2，韩小雷2（1．广东保利房地产开发有限公司，广东广州510308；2．华南理工大学土木与交通学院，广东广州510640）摘要：某49层高层建筑结构形式为带转换层的部分框支剪力墙结构，采用主次梁转换，其多项指标超限使该结构属于特别复杂高层建筑结构。

为检验其抗震性能，采用1ʒ20的比例制作了缩尺模型，并进行了振动台试验，模型总重量达到59.9t ，加速度相似比降至1.69。

本文研究了模型结构的动力特性、地震反应特征、破坏形态和破坏机理。

并且应用有限元程序软件对结构的抗震性能进行了深入的研究，试验与计算结果符合较好。

关键词：高层建筑；复杂结构；有限元分析；振动台试验；转换层结构中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1008－1933（2012）06－164－04Comparison of results between simulated earthquake by shaking-tabletest and finite element analysis on a complex high-rise buildingZHAO Shuning 1，JI Jing 2，HAN Xiaolei 2（1．Poly Guangdong Real Estate Co．，Ltd．，Guangzhou 510308，China ；2．School of Civil Engineering and Transportation ，South China University of Technology ，Guangzhou 510640，China ）Abstract ：The partial frame-supported shear wall structural system is applied to a 49-storey high-rise building．As a complex girder transfer structure is adopted and several structural indexes exceed the limitation of current design codes ，the building belongs to special complex high-rise building．In order to investigate the aseismic performance of this structure ，a 1ʒ20scale model is fabricated and tested on the large-scale shaking-table．The total weight of the model is 59.9t ，which makes the similarity radio of acceleration descended to 1.69．Based on the test ，the dynamic properties ，seismic responses ，failure model and mechanism are discussed．Moreover ，the seismic responses of the model are analyzed by finite element analysis program．The analysis results have a good agreement with the test results．Key words ：high-rise building ；complex structure ；finite element analysis ；shaking table test ；transfer-storey structure0引言近年来在地震区兴建的钢筋混凝土高层建筑逐渐向功能多样、体型复杂、超高的综合方向发展。

巨型钢结构隔震体系的数值分析与振动台试验研究随着城市化进程的不断加快，巨型钢结构建筑的应用越来越广泛。

然而，由于建筑结构的巨大质量，地震对其破坏性较大。

因此，研究巨型钢结构的抗震寿命是一个非常重要的课题。

本文旨在通过数值分析和振动台试验的方法，研究巨型钢结构隔震体系的抗震性能。

首先，通过数值分析的方法，可以用计算机模拟巨型钢结构在地震时产生的动力响应。

这种方法可以通过输入不同的地震波，研究结构在不同地震强度下的动力响应。

通过数值模拟，可以研究巨型钢结构在地震作用下的变形和位移，进一步探讨其在地震中的抗震性能。

其次，振动台试验是研究结构抗震性能的经典方法之一、通过在振动台上模拟地震振动，可以直接观察和测量巨型钢结构的动力响应。

通过对比试验前后的结构位移和变形，可以评估巨型钢结构隔震体系的抗震性能。

此外，还可以通过在振动台试验中模拟不同地震波形，研究巨型钢结构在不同地震条件下的动力响应。

在进行数值分析和振动台试验时，需要选择合适的数值模型和试验方案。

对于数值分析，一般可以采用有限元方法来建立数值模型。

通过选择合适的网格大小和材料参数，可以得到较为准确的模拟结果。

对于振动台试验，需要选择合适的试验台和试验装置，以及合适的地震波。

此外，还需要测量和记录试验过程中的结构位移、变形等参数。

通过数值分析和振动台试验的研究，可以得到巨型钢结构隔震体系的抗震性能参数，如刚度、阻尼比等。

同时，还可以评估不同隔震体系的抗震性能，为实际工程设计和施工提供参考。

总之，通过数值分析和振动台试验的研究，可以深入探究巨型钢结构隔震体系的抗震性能。

这将对提高巨型钢结构的抗震能力，保障人民生命财产安全有着重要的意义。

高层隔震结构振动台试验及数值分析
何文福;霍达;刘文光;滕海文
【期刊名称】《北京工业大学学报》
【年(卷),期】2010(036)003
【摘要】通过对高宽比为2.5(小高宽比)和5(大高宽比)的高层隔震结构的振动台试验及数值分析表明,高层隔震结构具有较好的水平减震效果.地震作用下,小高宽比高层隔震结构的变形以隔震层剪切变形为主,大高宽比高层隔震结构不仅有隔震层剪切变形,而且也包含上部结构剪切和弯曲变形.进行大高宽比高层或超高层隔震结构设计计算时应同时考虑上部结构剪切和弯曲变形的影响.
【总页数】6页(P334-339)
【作者】何文福;霍达;刘文光;滕海文
【作者单位】上海大学,土木系,上海,200072;北京工业大学,建筑工程学院,北京,100124;北京工业大学,建筑工程学院,北京,100124;上海大学,土木系,上
海,200072;北京工业大学,建筑工程学院,北京,100124
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.1
【相关文献】
1.高层隔震结构振动台试验模型设计的几个特殊问题 [J], 刘璐;周颖
2.高层隔震和非隔震结构振动台试验对比 [J], 李昌平;刘伟庆;王曙光;杜东升;王海
3.大高宽比隔震结构双向输入振动台试验及数值分析 [J], 刘文光;何文福;霍达;付
伟庆
4.分离式三维隔震结构与非隔震结构振动台试验对比研究 [J], 田坤;刘文光;魏陆顺
5.小高宽比隔震结构双向输入振动台试验研究及数值分析 [J], 何文福;刘文光;霍达因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

振动台试验分析方法研究引言振动台试验是一种常见的结构动力学分析手段，其通过对模型进行振动激励，模拟真实环境中的振动载荷，从而对结构的动力响应进行测试和分析。

在工程设计和结构安全评估中，振动台试验被广泛应用，具有重要的意义。

本文将就振动台试验分析方法进行研究和探讨，旨在提出一套科学有效的分析方法。

一、振动台试验基本原理振动台试验是通过振动台将模型进行激励，并记录其在不同频率下的振动响应，从而获得结构的振动特性。

振动台试验的基本原理可以归纳为以下几个方面：1. 振动台激励振动台可以通过不同方式进行激励，如机械激励、液压激励和电磁激励等。

激励源的选择与试验的目的和要求密切相关，需要根据实际情况进行合理选择。

2. 模型制备振动台试验通常需要制备适当的试验模型，以便进行振动响应测试。

模型的制备应符合试验要求，包括材料选择、几何尺寸和结构刚度等。

3. 数据采集与处理在进行振动台试验时，需要采集模型在不同频率下的振动信号，并对数据进行处理和分析。

正确认识并解释试验数据是振动台试验分析的关键环节。

二、振动台试验分析方法振动台试验分析方法主要包括以下几个方面：模型选择与优化、测试与数据采集、信号处理与分析以及模拟与预测等。

1. 模型选择与优化在进行振动台试验前，需要选择适当的模型，并对其进行优化。

模型的选择应考虑试验目的和要求，同时考虑到工程实际的复杂性和限制条件。

通过模型优化可以提高试验的效果和精度。

2. 测试与数据采集在振动台试验中，测试与数据采集是关键环节。

需要选择合适的传感器和测试设备，对模型进行振动数据采集。

同时需要注意传感器的布置和数据采集的频率，以获得准确、可靠的试验数据。

3. 信号处理与分析试验数据采集后，需要进行信号处理与分析。

通过对试验数据进行滤波、降噪和谱分析等处理，可以得到结构的振动特性。

同时，还可以利用振动信号分析方法进行模态参数的提取和振动模态分析。

4. 模拟与预测振动台试验的最终目的是通过试验数据对实际工程进行模拟和预测。

高层隔震结构振动台试验模型设计的几个特殊问题刘璐;周颖【摘要】随着隔震技术的发展，其在高层建筑结构中的应用得到了广泛的关注。

高层隔震结构在振动台试验模型设计时有诸多问题值得重视，这些问题将直接影响到振动台试验结果的准确性。

以西昌（9度区）某基础隔震高层框架－核心筒结构为原型结构，阐述了隔震结构振动台试验模型设计的基本流程和思路。

提出了高层隔震结构模型设计不同于普通结构模型设计的几个特殊问题，包括大质量底座在相似设计中的处理、隔震支座等效的数量问题以及试验模型周期的估算等，以期为今后隔震结构振动台试验模型设计提供一定的参考。

%With the development of base isolation,the high-rise isolated structure has been widely concerned. There are some significant problems in the model design of isolated high-rise structures,which have a great effect on the accuracy of shaking table test results.Based on a high-rise isolated structure in Xichang (seismic intensity 9),the basic process of the isolated model structure design for shaking table test is introduced.Some significant problems in the model design are presented,including the consideration of the massive base in the similitude design,simplification of the isolators and estimation of the model period.The solutions to the problems are useful for the future shaking table test model design of isolated structures.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P108-113)【关键词】高层结构;基础隔震;振动台试验;模型设计;相似理论【作者】刘璐;周颖【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092【正文语种】中文1 引言一些新型、复杂的结构形式，在理论分析还不完善或者超出了设计规范要求的情况下，往往需要通过试验对其抗震性能做合理的评估。

基于振动台试验的高层框支剪力墙结构阻尼特性的研究的开题报告1. 研究背景与意义在目前的高层建筑设计中，框支剪力墙结构是一种最为常见的结构形式。

然而，地震对于高层建筑的破坏性影响依旧引起了大量的关注。

因此，针对高层框支剪力墙结构的地震防护问题的研究具有现实的意义。

阻尼器作为一种根据实际结构调节来减小结构震动反应的装置，在高层建筑的地震防护中起着重要作用。

因此，通过对于高层框支剪力墙结构阻尼特性的振动台试验研究，可以为高层建筑的地震防护提供有效的理论参考。

2. 研究内容和方法本次研究将围绕着高层框支剪力墙结构的阻尼特性进行，选取某一实际结构作为试验对象。

由于地震波的额定目标和实际目标不一致，本测试将选用Raleigh波和Yokohama波两种类型的地震波信号。

试验时，将在试验结构上安装不同类型的阻尼器，包括摩擦型、液压型、铅芯型等不同类型，通过对比试验数据的变化，研究各类阻尼器对于结构地震防护效果的影响，特别是在大震动情况下，不同类型阻尼器的效果表现，以及阻尼器的稳定性等方面的研究。

3. 研究计划和安排本研究计划分为三个主要阶段，具体如下：第一阶段：文献阅读、理论分析，对于高层框支剪力墙结构地震防护和阻尼特性的相关理论进行综述和分析，总结复述总结前人在此方向的研究成果，为设计试验方案和数据分析提供理论依据。

第二阶段：振动台试验的准备和实施。

包括设计试验方案，制定试验标准，选择合适的试验结构并进行搭建，选择合适的地震波信号，安装各类阻尼器，并实施试验。

第三阶段：数据处理和结果分析，对试验获得的数据进行分析处理，采用适合的数据分析方法，得出各类阻尼器在地震力作用下阻尼特性的不同表现，评估不同类型的阻尼器的有效性和适用性，并为后续的仿真计算和实际工程应用提供依据。

4. 预期成果与意义通过本次研究，预计将得出高层框支剪力墙结构在地震荷载下的阻尼特性，包括各类阻尼器的稳定性、阻尼效果和适用性等方面的数据，并且建立起试验数据与分析方法之间的有效联系。

高层建筑在结构震动台试验的地震反应纪晓东摘要当受到长周期地震动，高层建筑楼层上进行大的反应。

家具及非结构构件容易受到重大损害在这样的事件里。

本文提出了一个全面的子结构振动台试验重现大型高层建筑楼的反应建筑物。

反应在楼的顶层，一个虚拟的30层楼模型受到合成长周期地震动的是作为一个目标波形再现。

由于各种容量的限制，振动台在直接再现这种大型反应较困难，一个聚合橡胶系统（rubber-and-mass system）被设计来放大震动台的运动。

为实现准确复制的楼层反应，一种控制程序称开环补偿逆动力学仿真算法（IDCS）用于生成一个特殊的输入波的振动台。

实现IDCS算法，我们用模型匹配方法model matching method和H∞方法用来构造控制器。

本文提出了一个数值例子来说明IDCS算法，并且比较了不同性能的方法控制器的设计。

本文举出了一系列全面的子结构的振动台试验进行e-defense验证了该方法的有效性和审查的地震行为的家具。

本试验结果表明，rubber-and-mass系统能够放大震动台运动影响约3.5的最大速度和位移，另外，子结构的振动台试验可以复制的大型地板反应了几分钟。

引言长周期，长时间地运动的诱发地震在太平洋俯冲洋脊区预计在未来几十年将持续影响日本，具有非常高的概率[ 1 ]。

高层建筑是容易维持显着的反应的特点是许多周期振动大的速度和位移。

2类型的损害可能发生的事件。

梁柱连接很容易受到严重的低周疲劳故障造成许多周期的塑性变形[ 2 ]。

家具及非结构构件在顶端的楼层很可能是哈肯显着，导致滑，跌倒，翻转，和碰撞的这些元素[ 3 ]。

要检查家具的抗震性能下大型落地回应，大规模测试区必须的，因为它是非常困难的，没有相似的损失缩小尺寸的家具。

很显然为高层建筑做一个整体的，全面的测试是行不通的。

另一种方式是在应用程序的在线混合测试，这是能够处理大规模的结构，通过引入子结构技术substructuring techniques [4-8]。