環(huán)境激勵(lì)下結(jié)構(gòu)震動(dòng)效應(yīng)預(yù)測方法研究.pdf

1、環(huán)境激勵(lì)作用產(chǎn)生的震動(dòng)效應(yīng)對周圍建筑及居民造成巨大的危害。由于地震波在地層中的傳播是一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)過程，目前有關(guān)震動(dòng)效應(yīng)的研究尚未發(fā)展成熟。針對建筑結(jié)構(gòu)對地震動(dòng)的響應(yīng)問題，建立了一個(gè)能預(yù)測可能受地震動(dòng)影響的震動(dòng)波形或結(jié)構(gòu)內(nèi)力的綜合模型。延地震波的傳播途徑這個(gè)模型可分為兩部分，沖擊源一結(jié)構(gòu)地基，結(jié)構(gòu)地基一結(jié)構(gòu)內(nèi)部。 首先利用Anderson模型預(yù)測結(jié)構(gòu)的地基波形，然后分別采用振型分解反應(yīng)譜法，時(shí)程分析法和傳遞函數(shù)法來預(yù)測結(jié)構(gòu)的震動(dòng)

2、效應(yīng)。對于大多數(shù)可用質(zhì)量集中模型進(jìn)行簡化且剛度分布較均勻的結(jié)構(gòu)，采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行抗震驗(yàn)算。采用時(shí)程分析法與傳遞函數(shù)法來預(yù)測結(jié)構(gòu)在地基震動(dòng)歷程中各層的剪力與位移變化。對不能用質(zhì)量集中模型進(jìn)行簡化的結(jié)構(gòu)或需要考慮結(jié)構(gòu)的豎向震動(dòng)時(shí)，不宜采用振型分解反應(yīng)譜法。為此，將傳遞函數(shù)法和時(shí)程分析法引入震動(dòng)的研究領(lǐng)域。由于地震作用是一個(gè)時(shí)間過程，反應(yīng)譜法不能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)在地震震動(dòng)過程中的經(jīng)歷，故采用時(shí)程分析法預(yù)測結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。通過預(yù)測結(jié)構(gòu)地基的震動(dòng)波

3、形，為結(jié)構(gòu)荷載的時(shí)程分析提供加速度記錄。先在震動(dòng)前預(yù)測結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的震動(dòng)荷載與震動(dòng)持續(xù)時(shí)間的關(guān)系，從而對結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的損害采取有針對性的防護(hù)措施。用傳遞函數(shù)法預(yù)測結(jié)構(gòu)震動(dòng)的方法是建立在波形分析基礎(chǔ)上的，預(yù)測的主要步驟為：測量結(jié)構(gòu)地基與結(jié)構(gòu)內(nèi)部對應(yīng)點(diǎn)的多對震動(dòng)信號(hào)，計(jì)算輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的平均互譜密度與自譜密度函數(shù)，由二者的比值計(jì)算結(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)。由于結(jié)構(gòu)兩定點(diǎn)間的傳遞函數(shù)是固定不變的，即可將結(jié)構(gòu)地基的預(yù)測波形作為輸入信號(hào)，進(jìn)行傅立葉變換