基于小波分解的大跨度結(jié)構(gòu)多點(diǎn)激勵(lì)地震響應(yīng)分析.pdf

1、大量地震記錄表明，在同一次地震中，地表各處的地震反應(yīng)各不相同，即使相距僅幾十米，振動(dòng)的相位、幅值和頻譜特性也不盡相同，其空間變化十分的復(fù)雜，對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)，若仍然采用一致輸入進(jìn)行抗震分析可能會(huì)造成較大的誤差。本文以一個(gè)兩跨三支座的大跨度模型為背景，在推導(dǎo)其動(dòng)力反應(yīng)計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，應(yīng)用小波分解將5.12汶川地震波分解為相鄰頻帶的互不重疊的小波分量，以分析行波效應(yīng)下框架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)。結(jié)果表明，地震作用下結(jié)構(gòu)的位移等動(dòng)力反應(yīng)表現(xiàn)為不同頻段

2、動(dòng)力反應(yīng)的疊加，基于結(jié)構(gòu)總的動(dòng)力反應(yīng)在頻域上的分布狀況，可以分析不同頻段振型位移、等效靜力的相對(duì)大小，進(jìn)而為大跨度結(jié)構(gòu)的抗震分析提供相應(yīng)的理論依據(jù)。
　　 所做的主要工作及研究成果如下：
　　 1、從5.12汶川地震數(shù)據(jù)庫(kù)中，分別選取距震中19 km的汶川臥龍地震波和距震中611 km的陜西寶雞地震波，并采用B-樣條小波將其分解為不同頻段的小波分量，以此作為多點(diǎn)激勵(lì)時(shí)程分析所使用的輸入地震波。
　　 2、根據(jù)各支

3、座地震動(dòng)的輸入時(shí)差，采用前后補(bǔ)零的方式模擬不同支座間的地面運(yùn)動(dòng)，以此來(lái)表示行波效應(yīng)，并將其作為主要的影響因素來(lái)計(jì)算大跨度結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。
　　 3、推導(dǎo)了考慮行波效應(yīng)時(shí)的非一致激勵(lì)以及一致激勵(lì)下結(jié)構(gòu)各自由度的位移、等效靜力和支座等效靜力計(jì)算公式，利用MATLAB語(yǔ)言完成了程序的編制。
　　 4、采用多點(diǎn)激勵(lì)和一致激勵(lì)的時(shí)程分析方法，并運(yùn)用近震臥龍地震波、中遠(yuǎn)震寶雞地震波及其相鄰頻帶的互不重疊的小波分量，計(jì)算大跨度結(jié)構(gòu)各自

4、由度的位移時(shí)程、等效靜力時(shí)程、三個(gè)支座的等效靜力時(shí)程；在此基礎(chǔ)上研究原波和各頻段小波分量在各階振型的位移，等效靜力及支座等效靜力。
　　 采用地震動(dòng)的小波分解可以更清楚的看到：低頻小波分量、低階振型對(duì)結(jié)構(gòu)各自由度的位移、等效靜力和支座等效靜力的影響起控制作用；低頻成分作用下低階振型的影響較大，高頻成分作用下高階振型的影響較明顯。由此可見，對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)輸入水平地震動(dòng)后，地震動(dòng)的低頻成分、卓越周期所在頻段以及低階振型對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大