弹塑性时频反应谱和动力分析的时频反应谱法

摘要

地震动特性有三个要素：振幅、频谱和持时，三者之间相互作用，孤立研究任何一个方面都难以全面地反映地震动作用的全貌。反应谱法时下仍是结构动力分析中应用最广泛的分析方法。但是，在传统反应谱法中，结构地震反应的最大值仅是周期的函数，它没有考虑持时这个要素对结构的影响。与传统反应谱法不同，本文所提时频反应谱法中结构的地震反应值不仅是周期的函数，还是时间的函数。就这点而言，时频反应谱法可以用来分析结构在地震作用下的累积破坏效应和破坏机理。虽然时频反应谱法有着广阔的研究前景，但是有关它的研究还是比较匮乏的，为了更全面的反应地震动特性三个要素之间的联系，本文通过对时频反应谱更加深入的剖析，提出结构分析的时频反应谱法，试图建立一种更加合理的结构动力分析方法。从内容上分，本文可概括成以下几个部分： 第一章介绍本课题产生的背景及研究的必要性。 第二章介绍时频反应谱的基本概念、基本原理和计算方法，计算了若干条典型地震波的时频反应谱，最后分析阻尼对时频反应谱的影响。 第三章介绍了弹塑性时频反应谱的基本概念、基本原理和计算方法，计算了宁河波的弹塑性时频反应谱，最后分析了屈服位移对弹塑性时频反应谱的影响。 第四章探讨了时频反应谱在计算多自由度弹性体系地震反应中的应用，以两地震波为例对比分析了传统反应谱法和时频反应谱法计算多自由度弹性体系地震反应的精度，最后提出了一个基于时频反应谱法的振型组合规则。 第五章对本论文的工作进行了一些总结，并对今后的工作进行了一些探讨。 本文的创新点归纳如下：首次提出了弹塑性时频反应谱，并给出了一般的计算方法。首次提出结构分析的时频反应谱法，并将时频反应谱方法用于分析多自由度弹性体系的地震反应，并提出了一个考虑时间相关性的振型组合方法。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪言

1.1结构抗震设计思想发展概述

1.2基于性能的结构抗震设计

1.2.1基于性能的抗震设计的基本思想

1.2.2基于性能的抗震设计的研究内容

1.2.3基于性能的抗震设计的研究概况

1.3时频反应谱

1.4本文的主要工作

第二章时频反应谱分析

2.1反应谱概述

2.1.1反应谱的基本概念与基本原理

2.1.2反应谱的计算方法

2.1.3反应谱的标准化及平均反应谱

2.1.4设计反应谱

2.2时频反应谱的引入

2.2.1地震动特性及其对结构的影响

2.2.2时频反应谱的引入

2.3时频反应谱及计算方法

2.3.1弹性时频反应谱及计算方法

2.4典型地震波的时频反应谱分析

2.4.1典型地震波的时频反应谱1

2.4.1典型地震波的时频反应谱2

2.4.1典型地震波的时频反应谱3

2.4.2阻尼率对时频反应谱的影响

2.4.3讨论与说明

2.5小结

第三章弹塑性时频反应谱

3.1弹塑性时频反应谱的基本概念及计算方法

3.1.1弹塑性反应谱的基本概念

3.1.2构件恢复力模型

3.1.3运动微分方程

3.1.4拐点处理方法

3.1.5数值计算方法

3.1.6弹塑性时频反应谱的计算方法

3.2算例分析

3.2.1宁河波弹塑性时频反应谱

3.2.2屈服位移对弹塑性时频反应谱的影响

3.2.3讨论与说明

3.3小结

第四章时频反应谱法求解多自由度弹性体系的地震反应

4.1振型分解法计算多自由度弹性体系的地震反应

4.2传统反应谱方法计算多自由度弹性体系的地震反应

4.3时频反应谱方法计算多自由度弹性体系的地震反应

4.2算例分析

4.2.1计算模型

4.2.2Longlin地震余震波

4.2.3 El Centro波

4.2.4讨论与说明

4.3小结

第五章总结与展望

5.1本文的工作总结

5.2今后工作展望

参考文献

致谢

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果