空间刚架多点随机地震激励响应分析
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更新于2024-08-11
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"空间刚架受多点随机激励的响应 (2000年) - 解放军理工大学人防工程系, 东南大学土木工程学院"
这篇2000年的学术论文专注于研究空间刚架在多点随机地震激励下的动力响应。在分析过程中,作者考虑了多种输入情况,包括具有相位差和相干损失的多点输入、只有相位差的多点输入、只有相干损失的多点输入以及一致输入。这些不同的输入条件旨在模拟地震波在不同位置和时间到达时对结构的影响。
文章指出,传统的抗震设计通常假设地基运动在所有区域是均匀的,但这一假设并不适用于跨度较大的结构。由于行波效应、折射、反射、能量损失和局部土层差异,不同地点的地运动是不同的,这导致了相干性的部分损失。对于大跨度结构,如桥梁、管道和坝体,多点输入更准确地反映了实际地震作用。
在分析非对称空间刚架时,作者采用了频域分析方法,并利用二维相干模型来考虑地面的二维差动。虚拟激励法被用来计算结构的响应,这允许研究人员在考虑结构的非对称特性和地震动的空间相关性的同时,评估结构的动力行为。
文中提出的地面运动模型假设了地面运动的平稳性和各态历经性,并通过功率谱密度函数(S_kl(iω))来描述不同点之间的加速度关系。模型还包含了土层滤波效应(H_1(iω))和相位延迟(由相位因子e^(iωd_l/ν)表示),其中d_l是两点间的距离,v是地震波的速度。
通过对各种输入条件下的结构反应方差进行比较,论文深入探讨了偏心对反应方差的影响。偏心不仅可能导致扭转反应,而且在考虑地震动的空间相关性时,也会对结构的响应产生显著影响。因此,对于刚度中心与质量中心不对齐的结构,需要综合考虑这两方面因素以获得更准确的设计和分析结果。
这篇论文为大跨度结构的抗震设计提供了重要的理论依据,强调了考虑地震动的空间相关性和结构非对称性的重要性。它为后续的地震工程研究和实践提供了宝贵的理论框架和技术手段。
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