筒中筒结构动力时程精细积分分析法：实例验证与高层应用

本文主要探讨了"筒中筒结构动力时程分析的精细积分法"这一主题，发表于2011年的湘潭大学自然科学学报。作者胡启平和王颖针对筒中筒结构，提出了一个创新的分析方法。他们采用了并联铁摩辛柯梁模型来模拟筒中筒结构，这种方法首先基于结构的总势能，构建了筒中筒结构的哈密顿对偶体系，这是一种将力学系统转化为数学上的双线性形式，便于后续分析的转换。 在精细积分法的背景下，研究者通过解决两端边值问题中的区段混合能矩阵，得到了结构的层单元刚度矩阵。这是关键步骤，因为刚度矩阵是结构动力学分析的基础，它反映了结构各部分之间的相互作用。接着，作者运用有限元刚度集成法将这些局部刚度矩阵整合成总的刚度矩阵，这一步对于复杂结构的分析尤为重要，因为它能够处理非线性和局部化效应。 精细积分法作为一种数值求解技术，特别适用于解决初值问题，尤其是在动力时程分析中，它能够提供结构在时间序列输入（如地震波）下的响应。通过精确的积分计算，可以得到结构在不同时间段内的动力响应，这对于评估结构在极端事件下的性能至关重要。 为了验证这一方法的有效性，作者开发了相应的Matlab程序，通过实例分析进行了验证。结果显示，该精细积分法不仅适用于筒中筒结构，还适用于其他常见的高层建筑结构，如框架、剪力墙和框剪结构，表明其具有广泛的适用性和通用性。 关键词"筒中筒结构"、"动力时程分析"和"精细积分法"揭示了论文的核心内容，而"哈密顿对偶体系"则强调了在理论建模中的关键概念。中图分类号"TU355"标识了文章属于结构工程的范畴，文献标识码"A"表明是学术期刊文章，文章编号进一步明确了具体的位置和顺序。 这篇文章深入研究了筒中筒结构的动力时程分析，通过精细积分法提供了一种高效且准确的数值计算工具，对于提升高层建筑结构设计和抗震性能评估的精度具有重要意义。