地震作用下結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)的能量法研究.pdf

1、中國(guó)是世界上地震動(dòng)頻繁發(fā)生的區(qū)域，歷史上地震災(zāi)害曾對(duì)中國(guó)造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，所以保證地震動(dòng)發(fā)生時(shí)建筑結(jié)構(gòu)的安全性是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。其中基于能量法的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論主要根據(jù)能量原理從結(jié)構(gòu)的抗震機(jī)理上建立設(shè)計(jì)方法，能夠全面地反應(yīng)結(jié)構(gòu)抗震的本質(zhì)。但實(shí)際地震發(fā)生時(shí)地面運(yùn)動(dòng)為隨機(jī)過(guò)程，結(jié)構(gòu)的能量反應(yīng)也為隨機(jī)過(guò)程。
　　因此，本文將地震動(dòng)處理為平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，利用隨機(jī)振動(dòng)理論研究了隨機(jī)地震作用下結(jié)構(gòu)能量反應(yīng)的統(tǒng)計(jì)特征。根據(jù)重

2、新定義的瞬態(tài)地震輸入能，重點(diǎn)分析了單自由度和多自由度線性體系的瞬態(tài)地震輸入能及地震總輸入能的統(tǒng)計(jì)特征，其主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　1．根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論，從頻域上推導(dǎo)了平穩(wěn)隨機(jī)地震作用下單自由度線性體系在平穩(wěn)反應(yīng)階段其瞬態(tài)地震輸入能均值、方差及地震總輸入能均值的理論公式。分析發(fā)現(xiàn)，其瞬態(tài)地震輸入能的均值及方差都是和時(shí)間無(wú)關(guān)的常數(shù)。通過(guò)與大量地震波作用下由時(shí)程分析法計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)能量反應(yīng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律比較分析，驗(yàn)證了此理論公式的準(zhǔn)確性

3、和統(tǒng)計(jì)特性。
　　2．根據(jù)前文推導(dǎo)的理論公式，研究了單自由度線性體系瞬態(tài)地震輸入能的均值譜和方差譜，分析了其主要影響因素。研究發(fā)現(xiàn)，單自由度線性體系的阻尼比和自振周期對(duì)其瞬態(tài)地震輸入能的均值及方差都有影響。工況條件一定時(shí)，阻尼比主要影響其瞬態(tài)地震輸入能均值譜和方差譜的峰值。當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期位于場(chǎng)地的特征周期附近時(shí)，其瞬態(tài)地震輸入能的均值最大。自振周期一定時(shí)，單自由度線性體系的阻尼比越小，其瞬態(tài)地震輸入能的方差越大。
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