MATLAB在抗震工程中的应用：生成人工地震波与数值分析教程

本手册主要介绍了如何在IT领域，特别是地震工程分析中，利用MATLAB语言进行抗震分析和设计。首先，提到我国作为多地震国家，地震对建筑结构安全的威胁巨大，这就需要借助高效的计算工具进行精确的动力反应分析和抗震设计。MATLAB因其强大的数值计算能力、数据可视化以及简洁的编程特性，成为了这一领域的理想选择。 手册强调了两种主要的地震波来源：天然地震记录和人工地震波。天然地震记录如El Centro波、Taft波和天津波，需满足与设计地区地震相似、幅值适当且峰值加速度与设计烈度相匹配的要求。如果实际地震记录的加速度峰值不匹配，可以通过调整其大小进行修正，表8.1提供了不同烈度下的地震峰值加速度参考。 人工地震波则是根据随机振动理论生成的，它需要满足三个关键要求：加速度峰值与设计烈度一致，反应谱接近规范规定，持续时间和平稳段持续时间与场地地震地质背景相符。MATLAB的这些特性使得它可以模拟出符合实际地震特性的波形，这对于抗震分析至关重要。 手册深入讲解了地震反应的数值分析，因为地面运动加速度是非线性和随机的，需要用数值方法通过已知的位移、速度和加速度数据来预测后续状态，这是MATLAB在这一过程中的关键应用。书中提到的运动方程逐步积分方法是基于MATLAB的强大数值计算能力来实现的。 此外，手册还强调了MATLAB在工程领域的广泛应用，尤其是在建筑抗震工程中的潜力。作者编写本书的目标是为土木工程专业的学生、教师和科研人员提供MATLAB在抗震分析中的实际应用指导，包括解决复杂问题的研究思路和编程技巧，旨在填补这一领域MATLAB工具箱函数应用的空白，推动地震工程的科技进步。 总结来说，本手册是MATLAB在建筑抗震工程中的实战指南，它不仅涵盖了地震波的选取和处理，还包括了如何利用MATLAB进行复杂地震响应分析，以提升结构的抗震性能，是地震工程专业人士的重要参考资料。