带支撑粘弹性阻尼器耗能结构的随机地震响应分析

黏滞阻尼器在框架结构抗震加固中的应用与研究摘要：近年来利用阻尼器对既有建筑结构进行减震加固得到了广泛关注。

本文建立了某实际4层框架结构的非线性模型，然后设置黏滞阻尼器（VFD），利用时程分析法对有、无控结构进行地震响应分析计算，得出该结构的耗能减震效果。

最后利用云图法，选取数条地震波对结构进行分析计算，对有、无控结构进行概率地震分析，通过对比概率需求模型、易损性曲线的差异分析黏滞阻尼器的耗能减震作用。

计算结果表明，通过对该结构设置若干VFD，结构的地震响应得到显著地减小，结构整体减震效果明显；有控结构的地震需求易损性曲线相较无控结构趋于平缓，表明VFD对该结构的耗能减震加固作用明显。

关键词：框架结构；黏滞阻尼器；非线性时程分析；云图法；结构概率地震需求分析耗能减震技术就是在结构的选定位置增设耗能装置，在小震作用下，耗能装置和结构一并处于弹性状态，可减小结构的地震响应，使结构主体处于安全范围，一旦出现大震，这些装置可以在结构破坏前率先达到屈服状态，来消耗大部分能量。

近年来利用耗能减震器对既有建筑结构进行减震加固得到了广泛关注。

1.消能减震的概念及耗能原理为了达到消震减能的目的，可以通过消能装置的安装来避免主体结构因地震能量而响应而造成的破坏，究其本质，消能减震技术是一种加固技术。

传统的抗震思路是进行“硬抗”，但却存在诸多的弊端问题。

而消能减震技术，则能够避免传统抗震加固的不足，通过“以柔克刚”的方式进一步达到抗震加固的效果。

从消能减震结构角度来看，其方式就是融入了减震控制思想，在原结构当中增加了消能减震装置，从而形成新的结构系统，图1对其进行了展现，通过图中资料的了解，无论是原结构还是消能减震装置，都是新结构系统的重要组成部分，并且在其中发挥了重要的作用。

相较于原结构而言，新结构系统在效能能力以及动力特征方面有自身的独特性，能够降低原结构承受的地震作用，这也是进行地震反应控制的一种有效方式，其目的是为了减少对主体结构造成的损害。

结构随机振动响应特性分析与控制方法研究随着城市化进程的加速和人们对建筑物安全性的要求不断提高，结构随机振动的研究和控制变得越来越重要。

本文将探讨结构随机振动的响应特性分析以及控制方法的研究。

第一部分：结构随机振动的响应特性分析结构随机振动是指由于外部激励或内部不均匀性引起的结构的随机振动。

为了深入了解结构随机振动的特性，需要进行响应分析。

响应分析是通过数学建模和计算方法，研究结构在随机激励下的振动响应。

在结构随机振动的响应特性分析中，常用的方法有频域分析和时域分析。

频域分析是通过将结构的振动响应信号转换为频谱，分析不同频率下的振动特性。

时域分析则是直接观察结构在时间上的振动响应，了解结构的动态行为。

此外，还有一种重要的方法是模态分析。

模态分析是通过计算结构的模态参数，如固有频率、阻尼比和模态形态等，来研究结构的振动特性。

模态分析可以帮助我们了解结构的主要振动模式和频率范围，为后续的振动控制提供依据。

第二部分：结构随机振动的控制方法研究结构随机振动的控制方法研究是为了减小结构的振动响应，提高结构的稳定性和安全性。

常用的结构振动控制方法包括被动控制、主动控制和半主动控制。

被动控制是指通过在结构上安装吸振器、阻尼器等被动装置，来吸收和分散结构的振动能量。

被动控制方法简单、成本较低，但需要根据结构的特性进行设计和安装。

主动控制是指通过在结构上安装传感器和执行器，实时监测和调整结构的振动响应。

主动控制方法可以根据实时的振动信号进行反馈控制，实现有效的振动抑制。

然而，主动控制方法的实施较为复杂，需要高度的技术支持和成本投入。

半主动控制是被动控制和主动控制的结合，通过在结构上安装可调节的装置，实现对结构振动的控制。

半主动控制方法综合了被动控制和主动控制的优点，具有较高的控制效果和较低的成本。

结构随机振动的控制方法研究还涉及到多学科的交叉，如结构动力学、控制理论、材料科学等。

通过不断的研究和探索，我们可以提高结构的抗震性能，保障人们的生命财产安全。

弹性-粘弹性复合结构随机响应的各阶谱矩的计算方法
冉志;张天舒;方同
【期刊名称】《振动工程学报》
【年(卷),期】2003(016)003
【摘要】提出了一种新的计算弹性-粘弹性复合结构随机响应的各阶谱矩的计算方法,它是一种时域复模态分析方法.利用此方法获得了弹性-粘弹性复合结构在白噪声、滤过白噪声等典型平稳随机激励下随机响应的各阶谱矩的解析表达式,分析了粘弹
性对各阶谱矩的影响.此计算方法简便、易用,无论单自由度或多自由度系统均适用,为进一步研究弹性-粘弹性复合结构在随机激励下的可靠性打下良好基础.
【总页数】5页(P363-367)
【作者】冉志;张天舒;方同
【作者单位】东华大学理学院,上海,200051;东华大学理学院,上海,200051;西北工
业大学工程力学系,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】O324
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I 第4期《广西科技大学学报》2021年总目次第1期亥姆霍兹自振空化装置流场特性的数值模拟…………王天宇，李兴，张昆明，黄永春，杨锋，黄承都（1）落地生根冻干粉对人癌细胞增殖和细胞凋亡的影响……………………王雪纯，曹旭梅，陆莹，陈丽（12）基于HOG特征与SVM的视频车辆检测系统设计…………………………………谭光兴，孙才茗，王俊辉（19）基于STM32的方波信号发生器的设计与检测…………………海涛，陆代泽，韦文，吴宗霖，海蓝天（24）基于X、Y细胞感受野视觉神经机制的轮廓检测模型……………………………王垚，潘盛辉，林川（31）建筑物晃动引起的电梯提升系统纵向-横向耦合振动分析………………………王文，姜琰，张梦丹（41）基于Viola-Jones框架人脸检测算法的汽车疲劳驾驶检测………………吴雪颖，吴才硕，黄文聪，覃舒琳（49）高温固相法制备Li7La3Zr2O12固态电解质及其性能研究…………………李锁，梁兴华，徐静，姜兴涛（55）基于Vector工具链车载总线自动化测试系统研究…………………………………王涛，杨年炯，宋李栋（60）某牵引车电池损坏机理试验分析与解决…………………………………王子稳，黄贵东，高巧明，黄东辉（66）单像素相机内部元素对重构矩阵性能的影响……………………………………吴小龙，程涛，杨明（71）卷积型非粘滞阻尼结构随机地震动系列响应求解的虚拟激励法………………李创第，贺王涛，葛新广（78）设置线性磁流变可控阻尼框架结构的半主动控制分析………………付熊，张敏，陈钰雪，邵海浪（85）改良土壤的渗透性能——以柳州市北部生态新区生态农业示范园基础设施工程为例……………………………………………………………………………………………………………马瑞艺，周圆兀，林志南，王家全，胡锋，吴炳辉（92）风荷载作用下屋顶槽式聚光镜对建筑顶层结构的影响…………………………蒋焕青，李正农，邹琼（99）机制砂尾料磨细掺合混凝土的性能研究………………………黄歆彧，朱万旭，杨漫，梁新健，周红梅（107）基于BIM技术的装配式混凝土结构的安全管理………………………魏鑫，刘敬敏，秦康，肖承友（114）改进萤火虫算法在投资组合问题决策中的应用…………………………………………汤涛，王付宇（121）第2期基于Clough-Penzien谱的粘弹性耗能结构地震响应的简明解析解法………………………………………………………………………………………………………………………邹万杰，姜琰，张梦丹，葛新广（1）纤维增强自密实轻骨料混凝土抗冻性能试验研究……………董健苗，庄佳桥，王亚东，余浪，王慧敏（7）拉拔速率对土工格栅-砾性土界面摩擦特性的影响分析……………祁航翔，王家全，林志南，唐滢（13）甲基纤维素醚对常温养护型超高性能混凝土的影响…………………周红梅，彭昱翔，陈竞，黄歆彧（20）粉煤灰陶粒轻骨料混凝土弹性模量试验研究…………………朱玲，吴辉琴，岑钒浬，史方宇，陈宇良（26）基于SiC器件车载双向全桥CLLC谐振变换器设计及其控制方法研究…………………王涛，罗文广（33）扁平足站立中期足底压力与踝关节分析……………王光正，石光林，吴声翔，高聪，梁潇帝，商搏世（41）II广西科技大学学报第32卷带四连杆滑轨机构卷扬机式自卸挂车设计………………………………………………………………………………………………………………高巧明，曹鹏铖，张星，邓绯怡，王连其，黄东辉，潘栋，曾俊豪（46）基于多体动力学的六足机器人快速步态研究……………………………………………刘罡，汪俊锋（51）一种基于长短记忆模型的交通轨迹异常挖掘模型………………………………………秦胜君，李婷（58）重型罐车内液体晃动参数化数学模型辨识……………………李超，吴文军，周凤霞，黄中烈，高超南（65）一种改进的形态学边缘检测算法………………………………………………张梦，张小美，黄颖辉（72）一种优化的语音信号处理方法…………………………………………………伍松，吴小龙，魏晟弘（78）基于模糊控制的纯电动汽车能量管理策略研究………………………………王琦，刘胜永，郑致飞（83）基于三维荧光光谱的槐米中黄酮类物质的醇提分析…………………姚涵寻，粟晖，温健，姚志湘（89）大孔树脂分离火棘果总多酚工艺条件优化…………邓佑林，冉思妍，苏慧仁，李芳芳，张鹏，黄秀香（94）葛叶多酚的提取工艺及其抗氧化性质…………………………………………………………………………………………………………唐婷范，朱家庆，李荣彬，冯军，黄芳丽，梁杰婷，田玉红，李晓慧，程昊（100）改进阻尼谱修正迭代法在病态线性方程组中的应用…………………………………莫春鹏，覃柏英（107）第3期一类周期函数广义积分数值方法…………………………………………………葛新广，李宇翔，杨雪峰（1）基于波叠加近场声全息射线波函数的信息补偿…………………………………陈岩豪，向宇，石梓玉（6）路面不平顺激励下车辆系统振动响应谱矩的简明封闭解……………………李创第，李宇翔，葛新广（13）带支撑粘弹性阻尼器弱非线性耗能结构的随机地震响应分析………………夏雨，李锦博，余颖烨（21）氧化石墨烯的分散程度对水泥基材料力学性能的影响…………………………………………………………………………………………………………………董健苗，余浪，王慧敏，曹嘉威，王留阳，庄佳桥（27）组合Clump颗粒加筋砂土三轴剪切试验离散元模拟分析……………王恒通，王家全，唐毅，黄文勤（34）基于RBF神经网络自适应控制的下肢外骨骼步态跟踪………………………雷蕾，李健，吴青鸿（42）三维可视化及3D打印在精准肝切除手术中的应用………………………………………………………………………………………………………………商搏世，石光林，徐洪来，肖敏，高聪，梁潇帝，王光正（48）一种果园除草底盘设计与仿真……………………………………………………………………………………………………………………………曾俊豪，高巧明，黄贵东，张星，潘栋，姜丙超，黄东辉，曹鹏铖（53）轮廓检测深度学习模型的多尺度特征解码网络………………………………张晓，林川，王蕤兴（60）基于主成分降维及多层感知神经网络的辛烷值预测分析……………孙金芳，王智文，王康权，吴静（67）Buck变换器的模糊PI控制研究…………………………………………周痛快，宾洋，罗文广，张坤（74）浅埋超大断面隧道爆破施工引起的支护结构振动监测分析………………………………………………………………………………………………………………………黄柳云，李俊，韦思达，许天铖，刘宗辉（80）III 第4期某车型桥壳结构性能分析及轻量化方案设计…………………………朱华宇，罗俊华，潘勇才，梁程华（86）房顶破拆时间对木结构吊脚楼火灾热释放速率的影响分析…………柯弘扬，叶雁冰，翟滢莹，张余萍（92）BIM技术在南宁某地铁站施工中的应用………………………李华，邓朗妮，廖羚，李太升，赖律强（97）荧光聚多巴胺-金量子点应用于癌细胞的高效成像检测……………周瑜，谭虹，邓谦亦，左芳（102）木薯淀粉微球的制备工艺研究………………………………………李海，张文康，冉力通，程昊（108）基于LU分解的阻尼谱修正迭代法在病态线性方程组中的应用………………………莫春鹏，覃柏英（113）第4期基于太赫兹技术的硅橡胶复合绝缘子老化检测………张学敏，皇剑，王子豪，苗琛，吴振升，程义彬（1）孔板空化强化制备京尼平-壳聚糖载药纳米微球的工艺研究………………………………………………………………………………………………………………徐云，张昆明，黄永春，陆丽金，段超，余慧群（9）等离子喷涂-物理气相沉积YSZ热障涂层的制备及微观结构研究………………………………………………………………………………………………徐静，毛杰，梁兴华，邓子谦，邓春明，邓畅光，刘敏（17）基于OptiStruct的某车型排气系统有限元分析…………………………黄大伟，田永康，谢华林，龚运息（22）事件触发机制下多智能体系统的非对称二分一致性…………………王文欣，叶洪涛，罗文广，文家燕（28）用于桥梁病害检测的无人机地面站设计及实现…………………………………………陈锴，罗文广（35）轮廓检测深度学习模型中解码网络融合方法…………………………………文泽奇，林川，乔亚坤（43）压缩感知等效源法近场声全息关键参数选取…………………………………魏晟弘，伍松，郑贤（50）单自由度广义Maxwell阻尼结构基于欧进萍谱随机响应的简明封闭解法……………………………………………………………………………………………………………………刘美华，邹万杰，葛新广，姜琰（58）板式橡胶支座的智能化研究……田岳松，吴辉琴，胡强，李伟钊，刘显晖，陈俊先，顾南荣，赵辉（65）直剪作用下再生混凝土黏结界面强度影响因素分析…………张绍松，黄芳玮，陈宇良，覃贝录，秦裕全（71）光伏发电技术在农村家庭直饮水机中的应用…………………………海涛，任婕灵，黄光日，李梓珲（77）基于应变能的钢筋混凝土板极限承载力判据研究……………………………夏雨，常远，余颖烨（85）基于现有混响室的优化改造设计…………………………………………………………梁新健，周红梅（93）某山区公路碎石土滑坡成因及稳定性分析……………………………………何维山，唐俊，宋正辉（100）固体金属垃圾分类中基于深度学习方法的研究……………吕东，王萍，王宇航，王智文，张灿龙（104）基于网络药理学探讨绞股蓝治疗阿霉素心肌病的药效物质基础和分子机制……………………………………………………………………………………………………………魏薇，张继婕，刘中艺，高思（111）基于网络药理学研究苦瓜活性成分治疗肺癌的潜在靶点及作用机制…………………………………………………………………………………………………………安欢，钟英英，王蕾，张新羽，叶云（119）IV广西科技大学学报第32卷NO.1Numerical simulation of flow field characteristics of Helmholtz self-oscillating cavitation device……………………………………WANG Tianyu,LI Xing,ZHANG Kunming,HUANG Yongchun,YANG Feng,HUANG Chengdu（1）The effect of Bryophyllumpinnatum freeze-dried powder on human cancer cell lines proliferation………………………………………………………………………………WANG Xuechun,CAO Xumei,LU Ying,CHEN Li（12）Design of video vehicle detection system based on HOG feature and SVM………………………………………………………………………………………………………………TAN Guangxing,SUN Caiming,WANG Junhui（19）Design and detection of square wave signal generator based on STM32………………………………………………………………………………………………………HAI Tao，LU Daize，WEI Wen，WU Zonglin，HAI Lantian（24）Contour detection model based on X and Y cell receptive field visual nerve mechanism………………………………………………………………………………………………………WANG Yao,PAN Shenghui,LIN Chuan（31）Analysis of longitudinal-transverse coupled vibration of elevator hoisting system subjected to building sway……………………………………………………………………………WANG Wen,JIANG Yan,ZHANG Mengdan（41）Vehicle fatigue driving detection based on Viola-Jones face detection algorithm…………………………………………………………………………………………WU Xueying,WU Caishuo,HUANG Wencong,QIN Shulin（49）Preparation of Li7La3Zr2O12solid electrolyte by high temperature solid phase method and its performance………………………………………………………………………LI Suo,LIANG Xinghua,XU Jing,JIANG Xingtao（55）Research on automatic test system of vehicle bus based on Vector tool chain………………………………………………………………………………………………………………WANG Tao,YANG Nianjiong,SONG Lidong（60）Test analysis and solution of the mechanism of battery damage for a certain tractor……………………………………………………………………………WANG Ziwen,HUANG Guidong,GAO Qiaoming,HUANG Donghui（66）The influence of internal elements of single-pixel camera on the performance of reconstruction matrix……………………………………………………………………………………WU Xiaolong,CHENG Tao,YANG Ming（71）Virtual excitation method for solving random ground motion series responses of non-viscous damped structures in coil models……………………………………………………………LI Chuangdi,HE Wangtao,GE Xinguang（78）Semi-active control analysis of frame structure with linear magnetorheological controllable damping…………………………………………………………………………FU Xiong,ZHANG Min,CHEN Yuxue,SHAO Hailang（85）Study on improving soil permeability:a case of the infrastructure project of the Ecological Agriculture Demonstra⁃tion Park at the North Ecological New District in Liuzhou……………………………………………………………………………………………MA Ruiyi,ZHOU Yuanwu,LIN Zhinan,WANG Jiaquan,HU Feng,WU Binghui（92）Influence of roof groove type condenser structure on the roof structure under wind load…………………………………………………………………………………………………JIANG Huangqing,LI Zhengnong,ZOU Qiong（99）V 第4期Study on the performance of grinding fine admixture concrete with mechanism sand tailings……………………………………………………………HUANG Xinyu,ZHU Wanxu,YANG Man,LIANG Xinjian,ZHOU Hongmei（107）Study on safety management of prefabricated concrete structure based on BIM technology………………………………………………………………………………………WEI Xin,LIU Jingmin,QIN Kang,XIAO Chengyou（114）Application of improved firefly algorithm in portfolio problem decision making……TANG Tao,WANG Fuyu（121）NO.2Simple analytical method of earthquake response of viscoelastic energy dissipation structure based on Clough-Penzien spectrum………………………………ZOU Wanjie,JIANG Yan,ZHANG Mengdan,GE Xinguang（1）Study on frost resistance of self compacting lightweight aggregate concrete with sisal fiber and polypropylene fiber…………………………DONG Jianmiao,ZHUANG Jiaqiao,WANG Yadong,YU Lang,WANG Huimin（7）Impact analysis of pullout velocity on interface friction characteristics of geogrid-gravel soil………………………………………………………………………QI Hangxiang,WANG Jiaquan,LIN Zhinan,TANG Ying（13）The influence of methylcellulose ether on the properties of room temperature curing ultra high performance concrete……………………………………ZHOU Hongmei,PENG Yuxiang,CHEN Jing,HUANG Xinyu（20）Experimental research on elastic modulus of fly ash ceramsite lightweight aggregate concrete………………………………………………………………ZHU Ling,WU Huiqin,CEN Fanli,SHI Fangyu,CHEN Yuliang（26）Design and control method of vehicle bidirectional full bridge CLLC resonant converter based on SiC device ……………………………………………………………………………………WANG Tao,LUO Wenguang（33）Analysis of plantar pressure and ankle joint in mid-stance with flat feet………………………………………………WANG Guangzheng,SHI Guanglin,WU Shengxiang,GAO Cong,LIANG Xiaodi,SHANG Boshi（41）Design of hoist dump trailer with rear four-bar slide rail mechanism…………………………………………………………GAO Qiaoming,CAO Pengcheng,ZHANG Xing,DENG Feiyi,WANG Lianqi,HUANG Donghui,PAN Dong,ZENG Junhao（46）Study on fast gait of hexapod robot based on multi-body dynamics…………LIU Gang,WANG Junfeng（51）An anomaly detection algorithm for traffic trajectory data based on long short term memory model………………………………………………………………………………………………………QIN Shengjun,LI Ting（58）Parameter identification of equivalent mechanical model of liquid sloshing in tank truck……………………………………………………………LI Chao,WU Wenjun,ZHOU Fengxia,HUANG Zhonglie,GAO chaonan（65）An improved morphological edge detection algorithm………………………………………………………………………………………………………………………ZHANG Meng,ZHANG Xiaomei,HUANG Yinghui（72）An optimized voice signal processing method…………………WU Song,WU Xiaolong,WEI Shenghong（78）VI广西科技大学学报第32卷Research on energy management strategy of pure electric vehicle based on fuzzy control…………………………………………………………………………………………WANG Qi,LIU Shengyong,ZHENG Zhifei（83）Alcohol extraction analysis of flavonoids in Sophora japonica based on three-dimensional fluorescence spectroscopy……………………………………………YAO Hanxun,SU Hui,WEN Jian,YAO Zhixiang（89）Optimization of the technological conditions for the separation of total polyphenols from pyracanthophorafruit by macroporous resin……………………………………………………………………………………………………………DENG Youlin,RAN Siyan,SU Huiren,LI Fangfang,ZHANG Peng,HUANG Xiuxiang（94）Extraction technology of polyphenols from Pueraria lobata leaf and its antioxidant properties………………………………………TANG Tingfan,ZHU Jiaqing,LI Rongbin,FENG Jun,HUANG Fangli,LIANG Jieting,TIAN Yuhong,LI Xiaohui,CHENG Hao（100）Improved iteration method by correcting characteristic value with damping factor for ill-conditioned system of linear equations……………………………………………………………MO Chunpeng,QIN Boying（107）NO.3Numerical method for generalized integral of a class of periodic functions………………………………………………………………………………………………………GE Xinguang,LI Yuxiang,YANG Xuefeng（1）Information compensation of ray wave function based on wave superposition near field acoustic holography ………………………………………………………………………CHEN Yanhao，XIANG Yu，SHI Ziyu（6）Concise closed-form solution of vibration response spectral moment of vehicle system under road irregularity excitation…………………………………………………………LI Chuangdi,LI Yuxiang,GE Xinguang（13）Random seismic response characteristic of weak nonlinear energy dissipation structure with viscoelastic damper and supporting brace………………………………………………XIA Yu,LI Jinbo,YU Yingye（21）Effect of dispersion degree of GO on mechanical properties of cement-based materials…………………………………DONG Jianmiao,YU Lang,WANG Huimin,CAO Jiawei,WANG Liuyang,ZHUANG Jiaqiao（27）Simulation analysis of triaxial shear test of multi-sphericity Clump particles discrete element reinforced sand …………………………………………WANG Hengtong,WANG Jiaquan,TANG Yi,HUANG Wenqin（34）The gait tracking of lower limb exoskeleton based on RBF network adaptive control………………………………………………………………………………………………………LEI Lei,LI Jian,WU Qinghong（42）Application of3D visualization and3D printing in precise hepatectomy………………………SHANG Boshi, SHI Guanglin,XU Honglai,XIAO Min,GAO Cong,LIANG Xiaodi,WANG Guangzheng（48）Design and simulation of a kind of orchard mowing chassis………………………………………………………………ZENG Junhao,GAO Qiaoming,HUANG Guidong,ZHANG Xing,PAN Dong,JIANG Bingchao,HUANG Donghui,CAO Pengcheng（53）VII 第4期Research on decoding network with multi-scale features of deep learning model for contour detection………………………………………………………………………ZHANG Xiao,LIN Chuan,WANG Ruixing（60）Prediction and analysis of octane number using multi-layer perceptual neural network based on principal component dimension 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classification………………………………………………………………………LYU Dong,WANG Ping,WANG Yuhang,WANG Zhiwen,ZHANG Canlong（104）Investigation of the pharmacodynamic material basis and molecular mechanism of gynostemma pentaphyllum in the treatment of adriamycin cardiomyopathy based on network pharmacology………………………………………………………………………………………………WEI Wei,ZHANG Jijie,LIU Zhongyi,GAO Si（111）Study on the potential targets and mechanism of the active ingredients of Momordica charantia in the treatment of lung cancer based on network pharmacology…………………………………………………………………………………………………AN Huan,ZHONG Yingying,WANG Lei,ZHANG Xinyu,YE Yun（119）。