環(huán)境激勵下結構震動效應預測方法研究.pdf

1、環(huán)境激勵作用產生的震動效應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復雜的力學過程，目前有關震動效應的研究尚未發(fā)展成熟。針對建筑結構對地震動的響應問題，建立了一個能預測可能受地震動影響的震動波形或結構內力的綜合模型。延地震波的傳播途徑這個模型可分為兩部分，沖擊源一結構地基，結構地基一結構內部。 首先利用Anderson模型預測結構的地基波形，然后分別采用振型分解反應譜法，時程分析法和傳遞函數(shù)法來預測結構的震動

2、效應。對于大多數(shù)可用質量集中模型進行簡化且剛度分布較均勻的結構，采用振型分解反應譜法進行抗震驗算。采用時程分析法與傳遞函數(shù)法來預測結構在地基震動歷程中各層的剪力與位移變化。對不能用質量集中模型進行簡化的結構或需要考慮結構的豎向震動時，不宜采用振型分解反應譜法。為此，將傳遞函數(shù)法和時程分析法引入震動的研究領域。由于地震作用是一個時間過程，反應譜法不能體現(xiàn)結構在地震震動過程中的經歷，故采用時程分析法預測結構地震反應。通過預測結構地基的震動波

3、形，為結構荷載的時程分析提供加速度記錄。先在震動前預測結構可能產生的震動荷載與震動持續(xù)時間的關系，從而對結構可能發(fā)生的損害采取有針對性的防護措施。用傳遞函數(shù)法預測結構震動的方法是建立在波形分析基礎上的，預測的主要步驟為：測量結構地基與結構內部對應點的多對震動信號，計算輸出信號和輸入信號的平均互譜密度與自譜密度函數(shù)，由二者的比值計算結構的傳遞函數(shù)。由于結構兩定點間的傳遞函數(shù)是固定不變的，即可將結構地基的預測波形作為輸入信號，進行傅立葉變換