基于小波分解的鞭梢效應(yīng)分析.pdf

1、從大量震害記錄來(lái)看,由于地表各處的地震反應(yīng)各有所不同,即使在同一次地震中相距僅幾十米,其振動(dòng)的相位、幅值及頻譜特性也都有所不同,通過(guò)采用B-樣條小波分解地震動(dòng),能較全面的分析結(jié)構(gòu)在不同頻域下的地震動(dòng)力響應(yīng)。
　　本文以帶附屬結(jié)構(gòu)的四層框架為研究對(duì)象,假定結(jié)構(gòu)分別為無(wú)附屬結(jié)構(gòu)以及附屬結(jié)構(gòu)的層數(shù)為一、二層的情況下,研究隨著附屬結(jié)構(gòu)層數(shù)的增加,地震不同頻率成分對(duì)鞭梢效應(yīng)以及對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。采用5.12汶川地震的實(shí)測(cè)記錄及B-樣條小波分

2、解,將地震波分解為相鄰頻帶的、且互不重疊的小波分量。并計(jì)算出帶附屬結(jié)構(gòu)各樓層位移及剪力和各階振型的動(dòng)力反應(yīng)。所做的主要工作及研究成果如下:
　　1.采用B-樣條小波分解,從5.12汶川地震數(shù)據(jù)庫(kù)中分別選取距震中19km的臥龍波、距震中82km的什邡波及距震中536km的隴縣震波,并將所選取的地震波分解為不同頻段的小波分量,以此作為時(shí)程分析所輸入的地震波。
　　2.采用MATLAB語(yǔ)言編輯結(jié)構(gòu)的剛度矩陣和結(jié)構(gòu)各樓層的位移、樓層

3、剪力的計(jì)算程序,從樓層位移及剪力等方面分析結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下抵御地震作用的能力。
　　3.在原波及其小波分量作用下,隨著附屬結(jié)構(gòu)層數(shù)的增加,附屬層位移隨之增大,而主體結(jié)構(gòu)各層剪力的數(shù)值明顯減小,產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的鞭鞘效應(yīng)。卓越周期所在小波分量及長(zhǎng)周期小波分量對(duì)結(jié)構(gòu)各樓層的位移、剪力起主要控制作用,主要體現(xiàn)在0.32s~0.64s、0.64s~1.28s、1.28s~2.56s、2.56s~5.12s四個(gè)周期段的小波分量。
　　

4、4.從結(jié)構(gòu)本身來(lái)看,在主體結(jié)構(gòu)不變的情況下,由于附屬結(jié)構(gòu)層數(shù)的增加,致使結(jié)構(gòu)的基本周期逐漸增大,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的第一、第二固有振動(dòng)周期越來(lái)越接近,產(chǎn)生強(qiáng)烈的鞭梢效應(yīng)。因此,對(duì)于帶附屬結(jié)構(gòu)輸入水平地震動(dòng)后,隨著附屬結(jié)構(gòu)層數(shù)的增加,需要多考慮長(zhǎng)周期部分對(duì)其的影響。
　　采用地震動(dòng)的小波分解可以更清楚的看到:在振型位移方面,低階振型對(duì)結(jié)構(gòu)各樓層位移起主導(dǎo)作用,第一階、第二階振型下各樓層的位移所占比重最大,隨著附屬結(jié)構(gòu)層數(shù)的增加,高階振型對(duì)附屬