徐自然
- 作品数：10 被引量：17H指数：3
- 供职机构：同济大学土木工程学院建筑工程系更多>>
- 发文基金：国家重点实验室研究项目基金国家自然科学基金更多>>
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- 框架-阻尼框筒结构体系技术研究
- 2022年
- 提出了一种由外框架、内框架和阻尼墙构成的新型框架-阻尼框筒结构体系。分析了阻尼墙对结构体系的刚度和阻尼贡献,推导了相应理论公式;研发了高承载力阻尼墙,并通过2个足尺试件的低周往复加载试验论证了其高承载力和高耗能能力;设计制作了2个两层单跨1∶2缩尺子结构模型,通过低周往复加载试验研究了框架-阻尼框筒结构体系的抗震性能。结果表明,框架-阻尼框筒结构体系具有优异的抗震性能,可应用于超高层建筑。
- 崔家春徐自然徐自然徐继东
- 关键词：抗震性能
- 框架-阻尼框筒结构抗震性能模型试验研究
- 2023年
- 为了验证框架-阻尼框筒结构的抗震性能,通过对1∶2缩尺的两层单跨阻尼墙-框架结构模型开展往复加载试验,研究在循环荷载作用下结构模型的破坏特征、承载力、延性、刚度退化、承载力退化和耗能能力。结果表明:随着位移的增加,阻尼墙最先屈服,然后梁出现塑性铰,最后柱出现塑性铰;整体结构屈服荷载和峰值荷载分别为1012.5 kN和1253.7 kN,极限层间位移角为1/31,位移延性系数超过4.13,刚度退化平稳,承载力退化缓慢;阻尼墙在屈服前为结构提供50%刚度,屈服后为结构提供34%~45%的承载力;框架-阻尼框筒结构在多遇地震和罕遇地震作用下的层间位移角限值可分别取1/550和1/50。
- 崔家春徐自然徐自然徐继东
- 关键词：拟静力试验抗震性能延性
- 弹性杆-刚性体系统动力学分析的广义逆矩阵方法
- 本文将多刚体系统的广义逆矩阵方法推广到含弹性杆与刚性体的混合系统的动力学分析中，建立了以节点坐标表示的基于全局惯性坐标系的刚体-柔性体混合系统动力学方程。首先以两端节点坐标为变量推导了弹性杆的动力学方程，以刚性体节点坐标...
- 徐自然吴明儿
- 关键词：多体系统广义逆矩阵
- 文献传递
- 考虑模型抖振力跨向不完全相关性效应的气动导纳识别被引量：5
- 2014年
- 首先通过考虑节段模型上抖振力跨向不完全相关性效应推导了节段模型风洞试验中作用在模型断面上的分布抖振力谱和由底支式天平测到的模型总抖振力谱之间的关系。然后,以准平板断面为例,进行了格栅湍流场节段模型的测力和同步测压试验,获得了模型总抖振力谱以及模型抖振力跨向相关性函数。接着,采用等效导纳法以及抖振力自谱和抖振力脉动风速交叉谱综合残量最小二乘法分别识别了准平板节段模型等效气动导纳和六分量气动导纳,讨论了模型抖振力跨向不完全相关性效应对气动导纳识别结果的影响,并把识别得到的准平板断面气动导纳与平板断面气动导纳的理论结果——Sears函数进行了比较。结果表明:忽略抖振力跨向不完全相关性效应(即假设节段模型分布抖振力沿跨向完全相关)而直接采用平均抖振力作为断面上分布抖振力的传统方法会导致气动导纳识别结果偏小,并且,其偏小程度会随着频率的增加而增加;此外,相对于抖振升力和扭矩相关的气动导纳分量而言,由于抖振阻力的跨向相关性比抖振升力和扭矩的跨向相关性显得更弱,因此抖振力跨向不完全相关性效应对阻力相关气动导纳分量识别结果的影响更大;利用识别得到的六分量气动导纳反算的作用在模型上的分布抖振力谱与试验中实测结果非常接近,经抖振力跨向不完全相关性效应修正后的竖向脉动风速对应的升力和扭矩气动导纳分量的识别结果与Sears函数也比较接近,从而验证了用于六分量气动导纳识别的自谱-交叉谱综合最小二乘法的可靠性。
- 徐自然周奇朱乐东
- 基于测力和测压试验的气动导纳识别结果比较被引量：1
- 2015年
- 气动导纳是大跨度桥梁抖振分析的重要参数,通常通过格栅湍流场测力或测压风洞试验进行识别。然而,测力试验中天平和节段模型系统的固有振动和测压试验中测压管路系统的频响效应都会对气动导纳的识别结果产生影响。本文通过格栅湍流场测力和测压试验、采用抖振力自谱和抖振力脉动风交叉谱综合残量最小二乘法识别了准平板断面的气动导纳,其中,在基于测力试验的气动导纳识别中考虑了模型抖振力跨向不完全相关效应的影响,在基于测压试验的气动导纳识别中考虑了按Bergh-Tijdeman理论公式修正或者不修正测压管路系统频响特性影响的2种情况。在此基础上,通过考察气动导纳实验识别结果之间的差别及其与平板断面气动导纳理论解Sears函数之间的差别,研究了天平模型系统固有振动以及测压管路系统频响效应对识别结果的影响。结果表明:天平模型系统的共振会显著放大气动导纳的识别结果;而由于测压管路的固有频率一般要显著高于天平模型系统的固有频率,因此,与基于测力试验得到的气动导纳相比,基于测压试验所得气动导纳总体上更加合理,可用导纳的折算频率范围更广。此外,在一般大跨度桥梁抖振分析所关心的折算频率范围内,考虑测压管路频响特性修正后,气动导纳有一定降低。
- 檀忠旭朱乐东徐自然陈伟
- 关键词：气动导纳风洞试验测力试验测压试验
- 模型抖振力跨向相关性对桥梁断面气动导纳识别结果的影响
- 以准平板断面为例，研究了在通过节段模型测力试验识别气动导纳时考虑模型抖振力跨向不完全相关性影响的修正方法以及这种影响的程度。主要工作有：(1)推导了节段模型测力试验中天平测得的模型总抖振力谱(包含了模型抖振力跨向不完全相...
- 徐自然朱乐东
- 关键词：气动导纳测力试验测压试验
- 弹性杆——刚性体系统动力学分析的广义逆矩阵方法被引量：2
- 2013年
- 将多刚体系统的广义逆矩阵方法推广到含弹性杆与刚性体的混合系统的动力学分析中,建立了以节点坐标表示的基于全局惯性坐标系的刚体-柔性体混合系统动力学方程。首先以两端节点坐标为变量推导了弹性杆的动力学方程,以刚性体节点坐标为变量推导了刚性体节点速度约束方程和刚性体动力学方程,最后得到弹性杆与刚性体混合系统的动力学方程和速度约束方程.本方法在同一个惯性坐标系对刚柔多体系统进行描述,具有方法简洁、便于计算建模的特点.论文最后给出两个数值算例,检验了方法的有效性.
- 徐自然吴明儿
- 关键词：多体系统广义逆矩阵
- 框架-阻尼框筒结构体系在超高层建筑中的应用研究被引量：6
- 2020年
- 在框架-核心筒结构体系的基础上,提出了一种新型结构体系“框架-阻尼框筒结构体系”。对某200m高、采用框架-阻尼框筒结构体系的超高层建筑进行了多遇地震下的设计,通过周期和层间位移角对比,得出钢板阻尼墙在多遇地震下可以提供所需刚度。进一步对该结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,通过对基底剪力下降程度、顶部位移对比、层间位移角、框架损伤、钢板阻尼墙耗能和有害层间变形进行分析,表明钢板阻尼墙在罕遇地震下能够充分耗能,降低结构响应,保护框架构件。最后,研究了钢板阻尼墙屈服位移对结构层间变形和钢板阻尼墙耗能占比的影响。初步论证了框架-阻尼框筒结构体系可应用于200m左右的超高层建筑中,合理设计下具有优异的抗震性能,为超高层建筑的结构体系选择提供了一种新的方案。
- 徐自然徐自然
- 关键词：超高层建筑弹塑性时程分析抗震性能
- 某500m级巨型框架-核心筒结构超强地震作用抗震性能分析被引量：4
- 2020年
- 通过初步弹塑性分析发现某500m级巨型框架-核心筒结构在罕遇地震作用下潜在的薄弱环节,分析了结构自身特点和外部输入特征共同导致破坏的原因,通过加强措施对薄弱部位进行改善;基于典型地震波,不断加大地震作用强度,考察结构在超强地震作用中的刚度退化过程,通过周期延长程度、能量耗散比例、外框剪力分担比例变化情况以及构件损坏水平等多个角度对结构的抗震性能进行评估;并通过振动台试验得到的刚度退化数据对分析结果进行校验。研究结果表明,该巨型结构抵御超强地震的总体冗余度较高;竖向收进、构件截面变化以及伸臂桁架等导致的刚度突变较易形成局部集中破坏,但出现破坏的顺序受地震动影响较大;非线性分析方法所得刚度退化规律与试验结果一致,在性能评估中可提供更加丰富的数据结果。
- 安东亚徐自然徐自然
- 关键词：超高层建筑抗震性能破坏模式刚度退化
- 框架-阻尼框筒结构附加阻尼比简化计算方法被引量：2
- 2020年
- 针对框架-阻尼框筒新型减震结构体系,考虑钢板阻尼墙屈服后强化和框架弹塑性,推导了结构附加阻尼比简化计算公式。以某框架-阻尼框筒结构为例,采用试验和有限元分析方法确定公式的参数取值,以此得到结构附加阻尼比的公式计算值,通过与结构动力弹塑性分析值进行对比,论证了简化计算公式的可用性。进一步基于参数分析给出了不同因素对公式计算值的影响。该简化计算方法为框架-阻尼框筒结构方案的快速设计提供了有效途径。
- 徐自然
- 关键词：附加阻尼比弹塑性
