GIS和MDOF耦合模型下的结构动力计算及评价

摘要

结构动力计算是地震工程和结构动力学的重要环节,将地理信息系统(GIS)与多自由度(MDOF)结构动力计算模型耦合,可以实现大范围区域内结构体动力反应的快速计算。GIS平台下,将建筑物结构体抽象为剪切层模型并以2D或者3D实体存储在空间数据库中,通过Jocabi特征值算法求解MDOF振型和Newmark-β算法求解地震的时程反应,并根据位移计算结果实现了建筑物震害破坏等级的分类评价,最终计算结果可以二维图形或者三维可视化的形式在GIS中显示。实例计算结果表明,GIS耦合模型能够高效地实现震灾影响范围内大量MDOF体系的动力反应计算。根据动力反应结果将建筑物地震破坏进行等级划分,并在GIS中可视化计算结果,这将有助于快速预估建筑物结构的破坏程度和分布,为地震应急救援和损失评估提供有力的数据支持。