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地震波时频特征及与结构地震响应的关系

工程力学 2010年第6期27卷 98-105,126页

作者：樊剑吕超张辉华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074

首先推导了离散S变换的基本算法,定义了反映地震波时频特性的时变幅值谱和时变能量谱;基于S变换提出了把原始波调整成具有目标反应谱的新方法,分析了El_centro波、Northridge波、Kobe波和人工合成波以及经调整后的各地震波的时频特征;... 详细信息

首先推导了离散S变换的基本算法,定义了反映地震波时频特性的时变幅值谱和时变能量谱;基于S变换提出了把原始波调整成具有目标反应谱的新方法,分析了El_centro波、Northridge波、Kobe波和人工合成波以及经调整后的各地震波的时频特征;对地震波的时变谱进行特征提取,提出了能反映地震波在时频空间中能量集中程度的新概念,即地震波的时频特征谱;通过分析发现,具有相似功率谱密度函数(即具有相似频域特征)的地震波,它们的弹性加速度反应谱可能有很大的差异,而具有相似时频特征谱的地震波,具有相似的弹性加速度反应谱;相关性分析表明地震波的时频特征谱与线性结构的弹性加速度反应谱具有很好的线性相关性;最后建立了地震波的时频特征谱与弹性加速度反应谱之间的近似转换关系式,此转换关系可作为合成具有目标反应谱的人工地震波使用。

关键词： S变换时变谱非平稳地震波时频特征谱结构地震响应

不同场地类别条件下框架结构地震响应的方向差异性研究

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河南科学 2023年第11期41卷 1628-1637页

作者：宋健亓富丽张子阳吴凯莉河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210024 河海大学土木与交通学院南京210024 河海大学里尔学院南京210024

结构地震响应与所在场地的土层条件密切相关,而水平双向地震动作用方向的差异也会导致结构不同方向震害的差异.基于设计反应谱,选取了20组实际记录的水平双向地震动,针对基岩(Ⅰ_(0))、Ⅱ类以及Ⅲ类场地,对五层钢筋混凝土框架结构在双... 详细信息

结构地震响应与所在场地的土层条件密切相关,而水平双向地震动作用方向的差异也会导致结构不同方向震害的差异.基于设计反应谱,选取了20组实际记录的水平双向地震动,针对基岩(Ⅰ_(0))、Ⅱ类以及Ⅲ类场地,对五层钢筋混凝土框架结构在双向地震动作用以及场地土层非线性效应共同影响下的地震响应进行分析,研究场地效应对地表地震动方向性以及上部结构地震响应方向性的影响.研究表明:在结构抗震设计时,不仅要考虑场地效应引起的地表地震动放大,还需要考虑场地效应引起结构地震响应的最不利方向以及方向差异性相比于基岩地震动作用时的变化;仅考虑出露基岩地震动输入的结构地震响应分析往往不安全,且忽略了场地效应对结构地震响应最不利方向的影响.

关键词：土层非线性场地效应结构地震响应最不利方向方向差异性

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基于小波变换的结构地震响应与能量计算分析

地震工程与工程振动 2006年第6期26卷 24-30页

作者：吴琛周瑞忠福州大学土木建筑工程学院福建福州350002

多分辨分析可将地震信号分解到不同的频段。本文推导了运用多分辨分析计算多自由度体系地震响应的基本公式,讨论了各频段地震信号及结构响应的能量分配。最后,通过多自由度体系的算例验证了弹性体系在原始地震作用下的动力响应可以由该... 详细信息

多分辨分析可将地震信号分解到不同的频段。本文推导了运用多分辨分析计算多自由度体系地震响应的基本公式,讨论了各频段地震信号及结构响应的能量分配。最后,通过多自由度体系的算例验证了弹性体系在原始地震作用下的动力响应可以由该地震作用在时域的各小波分量的动力响应叠加而得,同时将高频抑制后的重构信号应用于近似模型的计算,并利用能量分析明确了地震信号与结构响应在各频段的能量分配。

关键词：小波变换多分辨分析结构地震响应能量分析

基于磁流变阻尼器的建筑结构地震响应模糊控制

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低温建筑技术 2022年第3期44卷 108-111,131页

作者：袁西贵成都职业技术学院成都610218

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况... 详细信息

为研究基于模糊控制器的磁流变阻尼器对建筑结构的减震效果,文中以磁流变阻尼器所在层的速度和位移响应为输入量,以电流为输出量,并提出了模糊规则。同时利用Simulink模块分析了磁流变阻尼器的减震效果,对比了在有无模糊控制器两种情况下结构的地震响应,并给出了基于Simulink模块的结构地震响应分析程序。结果表明模糊控制器控制下的MR阻尼器能够较好控制结构地震响应。

关键词：磁流变阻尼器 Simulink 模糊控制器结构地震响应

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结构随机地震响应分析的复模态法

地震工程与工程振动 2003年第6期23卷 44-49页

作者：李创第邹万杰李暾陈俊忠广西工学院土木建筑工程系广西柳州545006

本文对多自由度基础平动结构随机地震响应问题进行了系统研究。针对用第1振型近似代表上部结构所得方程为非经典阻尼和非对称结构情况,用复模态法解耦,获得了以第1振型表示的结构地震响应的解析解,对单自由度体系,此解即为结构响应的精... 详细信息

本文对多自由度基础平动结构随机地震响应问题进行了系统研究。针对用第1振型近似代表上部结构所得方程为非经典阻尼和非对称结构情况,用复模态法解耦,获得了以第1振型表示的结构地震响应的解析解,对单自由度体系,此解即为结构响应的精确解。本文方法也可用于带TMD减震结构等的随机地震响应分析与优化设计。

关键词：结构地震响应复模态运动方程优化设计

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强震作用下高层结构地震响应时程的多步预测

土木工程学报 2016年第S1期49卷 25-31页

作者：杨迪雄杨开胜郭贵强大连理工大学工程力学系辽宁大连116023 工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116023

提出了一种结合经验模态分解(EMD)与极限学习机(ELM)的时间序列多步预测方法,对近断层强震作用下弹塑性高层框架结构的顶层加速度和位移响应时程进行了多步预测。首先,利用经验模态分解技术将高层结构非线性、非平稳地震响应分解为一系... 详细信息

提出了一种结合经验模态分解(EMD)与极限学习机(ELM)的时间序列多步预测方法,对近断层强震作用下弹塑性高层框架结构的顶层加速度和位移响应时程进行了多步预测。首先,利用经验模态分解技术将高层结构非线性、非平稳地震响应分解为一系列具有不同特征尺度的固有模态函数序列(IMFs)。然后,利用极限学习机分别对固有模态函数子序列进行多步预测,再将各子序列的预测值叠加得到最终的预测值。预测结果表明,EMD-ELM预测方法能够高精度地实现强震作用下高层建筑动力响应的多步预测。建筑结构地震响应时程的短期预测可为主动、半主动控制系统预先提供准确的动力响应,从而有利于实现工程结构的在线实时减震控制。

关键词：结构地震响应时间序列预测多步预测极限学习机经验模态分解

钢筋混凝土耗能墙抗震性能试验研究及结构地震响应分析

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地震研究 2021年第4期44卷 689-699页

作者：刘春阳史若凡王乐超巩振凡山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南250101

为研究钢筋混凝土耗能墙的抗震性能及其对底层柔性建筑的减震效果,设计了3片耗能墙,设计参数为截面尺寸、墙的排列方式和配筋形式。通过低周往复加载试验对3个试件的破坏特征、滞回耗能、位移延性等抗震性能指标进行了研究。选取7条近... 详细信息

为研究钢筋混凝土耗能墙的抗震性能及其对底层柔性建筑的减震效果,设计了3片耗能墙,设计参数为截面尺寸、墙的排列方式和配筋形式。通过低周往复加载试验对3个试件的破坏特征、滞回耗能、位移延性等抗震性能指标进行了研究。选取7条近场地震波和8条远场地震波,并采用SAP2000有限元软件对设置耗能墙的底层柔性结构进行地震响应分析。结果表明:3片耗能墙均具有较好的抗震性能,在墙身设置竖向通缝可以提高耗能墙的变形能力和耗能能力;内置钢板后可明显改善耗能墙的抗震耗能效果;在近、远场地震作用下,增设耗能墙后首层层间位移角平均值分别减少21.7%、17.6%,层间剪力平均值分别减少16.3%、18.1%,表明耗能墙可以提高结构的抗震能力,明显减轻主体框架的滞回耗能,减少结构地震响应。

关键词：底层柔性建筑钢筋混凝土耗能墙抗震性能 SAP2000有限元结构地震响应

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场地剪切波速对核电厂结构地震响应的影响

防灾减灾工程学报 2021年第6期41卷 1195-1201页

作者：李小军王芳杨建华陈苏中国地震局物理研究所北京100081 中国核电工程有限公司北京100840 北京工业大学建筑学院北京100124

利用土-结相互作用的ACS SASSI动力分析程序,对某核电厂厂房建立三维有限元模型并进行地震响应计算,与简化的集中质量杆模型的地震响应对比分析,得到在水平方向上二者的振动特征相似,但三维有限元模型能更真实地反映结构的动力特性,尤... 详细信息

利用土-结相互作用的ACS SASSI动力分析程序,对某核电厂厂房建立三维有限元模型并进行地震响应计算,与简化的集中质量杆模型的地震响应对比分析,得到在水平方向上二者的振动特征相似,但三维有限元模型能更真实地反映结构的动力特性,尤其是竖向的局部模态。在场地剪切波速400~2 400 m/s时,选取9种不同剪切速值,用ACS SASSI程序进行不同场地条件下核电厂房结构地震响应计算分析。结果表明,随着场地剪切波速的增大,结构响应的卓越频谱成分有向高频移动的趋势;在低频部分,剪切波速较小的场地上结构地震响应较大;在高频部分,场地剪切波速较大的结构地震响应较大;对于非基岩场地的厂址,需要重视结构的低频反应。在一定的剪切波速范围内,结构响应的峰值加速度和反应谱的峰值均随着场地剪切波速的增大而增大,而峰值加速度对于剪切波速小的场地更为敏感。

关键词：核电厂结构地震响应土—结构相互作用抗震分析剪切波速

软岩地基下AP1000核电屏蔽厂房结构地震响应研究

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防灾减灾工程学报 2018年第6期38卷 897-903,935页

作者：赵密陈杨高志懂孙文达杜修力钟紫蓝北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室

以AP1000核电屏蔽厂房结构为研究对象,进行考虑土-结构相互作用的地震响应分析,探讨不同厚度和不同地表倾斜角度软岩场地对屏蔽厂房结构地震响应的影响。利用ABAQUS有限元软件建立了软岩层厚度分别为25、30、35、40m以及地表倾斜角度分... 详细信息

以AP1000核电屏蔽厂房结构为研究对象,进行考虑土-结构相互作用的地震响应分析,探讨不同厚度和不同地表倾斜角度软岩场地对屏蔽厂房结构地震响应的影响。利用ABAQUS有限元软件建立了软岩层厚度分别为25、30、35、40m以及地表倾斜角度分别为0°、3°和6°的土-结构相互作用模型,实现了地震动输入。对计算所得楼层响应谱进行对比分析可知,软岩层较硬岩层对地震传播有一定的放大效应,软岩层厚度的增加会使峰值频率往低频方向移动;倾斜场地对楼层响应谱高频部分有一定的放大效应。该研究结果对软岩场地下核电厂抗震安全评价具有一定参考意义。

关键词： AP1000屏蔽厂房结构土-结构相互作用软岩场地结构地震响应