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

1、對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)，在計(jì)算地震反應(yīng)時(shí)不可忽略行波效應(yīng)所帶來(lái)的影響。同時(shí)，在以往的研究中，通常認(rèn)為水平地震作用是造成震害的主要原因，而低估了豎向地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，而汶川地震給我們留下了豐富的原始地震記錄數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，臥龍波中豎向分量的加速度峰值甚至要高于水平分量的加速度峰值。因此，多維多點(diǎn)輸入采用實(shí)際地震記錄進(jìn)行研究是有意義的。
　　本文所做的主要工作及成果如下：
　　(1)從汶川地震波數(shù)據(jù)庫(kù)中，選取了臥龍地震波和寶雞地

2、震波的 NS分量和V分量，并采用B-樣條小波將其分解為不同頻段的小波分量，以此作為多維多點(diǎn)激勵(lì)時(shí)程分析所輸入的地震波。本文將行波效應(yīng)作為主要的影響因素來(lái)計(jì)算大跨度結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)力反應(yīng)，推導(dǎo)了非一致激勵(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。
　　(2)選取了一兩跨的大跨結(jié)構(gòu)模型，分別取大跨結(jié)構(gòu)模型的梁柱結(jié)點(diǎn)為剛結(jié)和鉸結(jié)，用矩陣位移法和靜力凝聚的方法生成了大跨結(jié)構(gòu)模型的剛度矩陣，利用集中質(zhì)量法得到了大跨結(jié)構(gòu)模

3、型的質(zhì)量矩陣，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比取為0.05。采用非一致激勵(lì)和一致激勵(lì)的時(shí)程分析方法，輸入臥龍波、寶雞波及其小波分量，計(jì)算得到大跨度結(jié)構(gòu)各自由度的位移時(shí)程。在此基礎(chǔ)上研究原波和各頻段小波分量作用下各階振型的位移動(dòng)力反應(yīng)。運(yùn)用MATLAB完成了相關(guān)程序的編制以及數(shù)據(jù)的運(yùn)算。
　　(3)梁柱剛結(jié)時(shí)結(jié)構(gòu)的各階自振頻率要高于梁柱鉸結(jié)時(shí)結(jié)構(gòu)的各階自振頻率。由此，對(duì)梁柱剛結(jié)和鉸結(jié)時(shí)大跨結(jié)構(gòu)各自由度的位移進(jìn)行分析得到：一、梁柱剛結(jié)時(shí)，按照一致輸入

4、計(jì)算的水平位移總是較考慮行波效應(yīng)時(shí)偏大，而按照一致輸入計(jì)算的豎向位移和考慮行波效應(yīng)時(shí)相比互有大小；梁柱鉸結(jié)時(shí)，一致輸入時(shí)的水平和豎向位移均較考慮行波效應(yīng)時(shí)大。二、梁柱結(jié)點(diǎn)為鉸結(jié)時(shí)行波效應(yīng)所帶來(lái)的影響要弱于梁柱結(jié)點(diǎn)為剛結(jié)時(shí)行波效應(yīng)所帶來(lái)的影響。相較一致輸入，考慮行波效應(yīng)后高階振型對(duì)位移的貢獻(xiàn)有所提高，并且高階振型對(duì)豎向位移的影響明顯要高于對(duì)水平位移的影響。三、一致輸入和非一致輸入時(shí)，水平位移均主要受第1階振型所影響，豎向位移則視梁柱約束情