一种基于传递函数的结构动力响应评估方法技术

技术编号:42494629 阅读:22 留言:0更新日期:2024-08-21 13:12
本申请涉及一种基于传递函数的结构动力响应评估方法,包括步骤:建立结构模型并对结构模型进行模态分析;在完成模态分析后,提取结构模型特征,得到荷载振型矩阵,利用动力荷载计算模态力,得到模态力后,求解模态空间的单自由度动力微分方程,再利用响应振型矩阵变换回物理空间得到所关注的响应。本申请通过基于线性系统输入和输出之间传递函数的模态传递法,计算速度更快、数据存储更少,可用于复杂大型结构的超多工况和实时计算。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种结构动力响应评估方法,尤其涉及一种基于传递函数的结构动力响应评估方法


技术介绍

1、结构在各种荷载作用下的响应评估对于评价和预测结构健康状态或实时控制至关重要,是结构监测和运维工作的核心内容之一。目前结构动力响应计算的通用方法是数值模拟计算,但是对于复杂大型结构的实时或超多工况计算需求,因其计算时长或数据存储空间而难以胜任。为解决此问题,目前主要有四种策略:第一是引入并行计算,例如超级计算机,虽然能在一定程度上提高速度,但难以实时计算;第二是将复杂模型简化为多自由度,例如城市尺度的建筑群分析,虽可大幅简化计算,但精度较低,只能作响应估计;第三是用代表输入-输出关系的阻抗模型,此方法在考虑了振动传播的复杂机理,预测简单结构的少量响应精度较好且便于根据实测修正,但大型结构阻抗模型难以建立,也无法同时预测多种响应;第四是引入人工智能技术,但物理可解释性低,得到的是输入与输出关系的“黑箱”,且训练成本巨大。

2、当动力荷载不引起结构发生显著变形或损伤时,可认为结构是线性的,例如风振、交通、设备、人行以及小微地震等振源作用下的结构振动问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于传递函数的结构动力响应评估方法,其特征在于:所述结构动力响应评估方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的结构动力响应评估方法,其特征在于:在步骤4a中,各阶模态的自振频率和阻尼比根据步骤2a从结构模型中提取;或者,各阶模态的阻尼比采用瑞利阻尼,按照以下公式计算:

3.一种基于传递函数的结构动力响应评估方法,其特征在于:所述结构动力响应评估方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的结构动力响应评估方法,其特征在于:在步骤4b中,各阶模态的自振频率和阻尼比根据步骤2b从结构模型中提取;或者,各阶模态的阻尼比采用瑞利阻尼,按照以下公式计算:...

【技术特征摘要】

1.一种基于传递函数的结构动力响应评估方法,其特征在于:所述结构动力响应评估方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的结构动力响应评估方法,其特征在于:在步骤4a中,各阶模态的自振频率和阻尼比根据步骤2a从结构模型中提取;或者,各阶模态的阻尼比采用瑞利阻尼,按照以下公式计算:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯旭光陈才华徐建王翠坤刘枫崔明哲
申请(专利权)人:中国建筑科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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