不可靠度 非平稳地震作用下MSCSS动力可靠度的工程策略

时间:2019-10-09 07:30:53 来源:易达学习网 本文已影响 易达学习网

非平稳地震作用下MSCSS动力可靠度的工程策略

非平稳地震作用下MSCSS动力可靠度的工程策略 引言 大型复杂结构的抗震动力可靠度研究及基于可靠度的 结构优化是结构工程计算理论的一个复杂问题。巨子型有控 结构体系是融合结构响应控制功能于结构系统本身的一种 新型结构体系[1],目前,MSCSS的研究主要集中在结构控制 特性和结构构造机理上面[2,3],对其进行可靠度分析以及 基于可靠度的优化还处于探索阶段,且其结果不尽合理。计 算效率是可靠度优化待解决的一大难点,为了更有效地利用 准则法计算效率高的优点,对MSCSS提出更加准确的优化准 则是有必要的。

近年来,由李杰和陈建兵所发展的概率密度演化理论被 用于结构的可靠度计算[4,5],其突出特点是能获得各种物 理量的概率信息。对于激励为非平稳随机地震作用的情况, 获得其多条地震波样本是进行概率密度演化数值分析的前 提,而HilbertHuang变换法不失为一种生成非平稳人工地震 波的准确、快捷的方法[6]。

本文采用HHT合成了EI NS波的多条非平稳人工地震波, 定义MSCSS各层间位移为极限状态控制指标,基于首次超越 破坏准则,以基于概率密度演化理论的动力可靠度分析方法 计算了MSCSS各层的可靠度;
基于MSCSS的组装原理,从抗震 设防的角度提出了“有区别的等可靠度优化准则”,对MSCSS 进行了非平稳地震作用下的尺寸优化。其方法和结果对MSCSS的合理设计有重要的理论和实用价值。

1非平稳人工地震波的合成 MSCSS中存在着可靠度分布不合理的情况,采用所提出 的“有区别的等可靠度优化准则”对其进行基于动力可靠度 的优化,优化后的MSCSS可靠度分布比优化前更为合理,且 响应控制能力也得到了提高,这种方法和结果对MSCSS的合 理设计有重要的理论和实用价值。

参考文献:
[1]Qin Xiangjun, Zhang Xunan, Cherry Sheldon. Study on semiactive control of megasub controlled structure by MR damper subject to random wind loads[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2008,7(3):285—294. [2]Zhang Xunan, Wang Dong, Jiang Jiesheng. The controlling mechanism and the controlling effectiveness of passive megasubcontrolled frame subjected to random wind loads[J]. Journal of Sound and Vibration, 2005,283(3/5):543—560. [3]连业达,张洵安,王朝霞.巨、子结构质量比对新型 有控建筑结构影响研究[J].振动与冲击,2007,26(8):
112—115. LIAN Yeda, ZHANG Xunan, WANG Zhaoxia. Investigation in new building structure with differentmass ratio between megastructure and substructure[J]. Journal of Vibration and Shock, 2007,26(8):112 —115. [4]李杰,陈建兵.随机动力系统中的概率密度演化方程 及其研究进展[J].力学进展,2010,40(2):170—188. LI Jie, CHEN Jianbing. Probability density evolution equation and its research progress in random dynamic system[J]. Advances in Mechanics, 2010,40 (2):170—188. [5]陈建兵,李杰.随机结构静力反应概率密度演化方程 的差分方法[J].力学季刊,2004,25(1):21—28. CHEN Jianbing, LI Jie. Finite difference method of static reaction probability density evolution equation in random structure[J]. Chinese Quarterly of Mechanics, 2004,25(1):21—28. [6]吴昊,张洵安.基于HHT方法的非平稳人工地震动模 拟[J].地震工程与工程振动,2011,31(6):30—37.

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