地震反应分析中Caughey阻尼系数的优化解
OPTIMAL SOLUTION OF CAUGHEY DAMPING COEFFICIENTS IN SEISMIC RESPONSE ANALYSIS

摘要 传统方法建立Caughey阻尼矩阵时，存在选择多个合理参考频率及避免负模态阻尼比的问题。为此，基于地震反应谱分析，以结构的峰值位移误差最小为优化目标，将模态阻尼比大于零为约束条件，提出了优化Caughey阻尼系数的约束二次规划方法。然后，以一个直径90米，高15米的穹顶结构为例，讨论说明当结构的显著贡献模态多且不同动力反应相关显著贡献模态的频率有巨大差异时，采用Caughey阻尼矩阵的必要性。同时，分析比较了传统方法和优化方法对结构地震反应误差的影响。计算结果表明：传统方法选择的参考频率忽略了不同模态对动力反应贡献的差别，动力反应的计算误差无法有效控制；优化方法可使显著贡献模态的阻尼比合理，因此，对于4阶以上Caughey级数，优化方法的计算误差都小于传统方法