Bouc-Wen计算多自由度的地震响应matlab

好的，下面是一个简单的Bouc-Wen模型计算多自由度地震响应的Matlab代码示例：

clear all;
close all;
clc;

% 定义Bouc-Wen模型参数
n = 3; % 自由度数
a = [1 1 1]; % 系数
b = [1 1 1]; % 系数
c = [1 1 1]; % 系数
k = [1 1 1]; % 刚度
m = [1 1 1]; % 质量
F0 = [1; 0; 0]; % 激励力
dt = 0.01; % 步长
t = 0:dt:10; % 时间

% 初始化Bouc-Wen模型的状态变量
x = zeros(n, 6);
x(:, 1) = F0./k';

% 计算Bouc-Wen模型的地震响应
y = zeros(n, length(t));
for i = 2:length(t)
    [x, y(:, i)] = bouc_wen_multi(x, y(:, i-1), F0, k, c, a, b, m, dt);
end

% 绘制Bouc-Wen模型的地震响应图
figure;
plot(t, y(1, :), 'r', t, y(2, :), 'g', t, y(3, :), 'b');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Displacement (m)');
legend('DOF 1', 'DOF 2', 'DOF 3');

% Bouc-Wen模型的状态方程
function [x, y] = bouc_wen_multi(x0, y0, F0, k, c, a, b, m, dt)
    n = length(k);
    x = zeros(n, 6);
    y = zeros(n, 1);
    for i = 1:n
        x(i, :) = [x0(i, 1), x0(i, 2), x0(i, 3), x0(i, 4), x0(i, 5), x0(i, 6)];
        y(i) = y0(i);
        F = F0(i);
        [x(i, :), y(i)] = bouc_wen_single(x(i, :), y(i), F, k(i), c(i), a(i), b(i), m(i), dt);
    end
end

% Bouc-Wen单自由度模型的状态方程
function [x, y] = bouc_wen_single(x0, y0, F0, k, c, a, b, m, dt)
    x = zeros(1, 6);
    x(1) = x0(1); % u
    x(2) = x0(2); % v
    x(3) = x0(3); % a
    x(4) = x0(4); % y
    x(5) = x0(5); % y'
    x(6) = x0(6); % y''
    F = F0 - k*x(1) - c*x(2);
    x(6) = (1/m)*(F - a*abs(x(5))^b*sign(x(5)) - x(3)*x(5));
    x(5) = x(5) + x(6)*dt;
    x(4) = x(4) + x(5)*dt;
    x(3) = x(3) + x(6)*dt;
    x(2) = x(2) + x(3)*dt;
    x(1) = x(1) + x(2)*dt;
    y = x(1);
end

这段代码使用了两个函数：`bouc_wen_multi`和`bouc_wen_single`。其中，`bouc_wen_multi`函数用于计算多自由度Bouc-Wen模型的状态方程，而`bouc_wen_single`函数用于计算单自由度Bouc-Wen模型的状态方程。

需要自己定义Bouc-Wen模型的参数，例如自由度数`n`，系数向量`a`、`b`、`c`，刚度向量`k`，质量向量`m`，激励力向量`F0`，以及时间步长`dt`等。然后，使用初始状态变量`x0`和初始位移`y0`计算多自由度Bouc-Wen模型的状态方程，并返回更新后的状态变量`x`和位移`y`。在状态方程计算中，还需要使用单自由度Bouc-Wen模型的状态方程，通过迭代计算来更新多自由度Bouc-Wen模型的状态变量和位移。

最后，使用`plot`函数绘制多自由度Bouc-Wen模型的地震响应图。