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反应谱、地震动、结构易损性研究

作　者: 陈光明
导　师: 陈健云
学　校: 大连理工大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 反应谱 地震动 结构易损性
分类号: TU312.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 169次
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内容摘要


在这篇论文中主要研究了三部分。第一部分主要涉及到反应谱的计算。在第一节里面谈到了推广的基本思想,这个思想将是后面几节推广的基础；在第二节里面主要推广了计算反应谱的精确逐步积分法,并且用算例说明推广是成功的：在第三节里面将其向更高次的推广,并且给出了其推导的公式；在第四节里面,利用Romberg公式对精确逐步积分法再一次推广,最后用算例证明了这种推广的合理性；在第五节里,将比较一下精确逐步积分法和卷积计算反应谱法,深刻地指出了卷积计算反应谱的缺点,指出卷积计算反应谱在计算效率以及精度方面都存在很严重的缺点。最后,对这部分的内容做了一下小结。第二部分主要涉及地震动的相对强弱比较。首先,阐述了一下Fourier变换的物理意义,由于现在的描述地震动强弱的指标太多,因此有必要减少地震动指标的个数,同时需要知道哪些指标是重要的,哪些指标相对是次要的,因而把主成分分析引入到地震动分析中来,给出了比较地震动相对强弱的一种办法。最后,对这部分的内容做了一下小结。作为过度,同时也对地震动的强弱和结构易损性的关系做了一点思考。第三部分,紧接着上一部分,把主成分分析也引入到结构易损性中来,给出了比较同一结构受到不同的地震动时的结构易损性相对强弱的一种办法；由于在现行规范中,规范反应谱主要考虑了地震动三要素中的峰值和频谱,而未能考虑到持时对结构的影响,因此紧接着在这部分主要研究了地震动持时对结构易损性的影响,指出：当地震动峰值很小的时候,地震动持时对结构易损性的影响很小；当地震动峰值较大的时候,地震动持时对结构易损性的影响较大。最后指出地震动峰值才是结构易损性的主要原因。最后,还花了一点篇幅研究了一下单级和逐级加载对结构破坏的差别。在最后一章,对前面的工作做的工作进行总结。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 研究背景及意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 下文需要用到的一些基本概念与知识  10-13
    1.3.1 地震动持时  10-11
    1.3.2 恢复力模型  11
    1.3.3 求解地震反应的逐步积分法  11-13
    1.3.4 破坏指数  13
  1.4 本文完成的主要工作  13
  1.5 本文所需要使用的软件  13-14
  1.6 本章小结  14-15
2 反应谱的计算  15-60
  2.1 推广的基本思想  15-16
  2.2 精确逐步积分法的推广  16-32
    2.2.1 原精确逐步积分法公式的推导  16-18
    2.2.2 本文的Simpson精确逐步积分法  18-21
    2.2.3 关于两种逐步积分法的比较  21-32
    2.2.4 进一步的工作的建议  32
  2.3 向高次推广  32-40
    2.3.1 推广到三次的情况  32-38
    2.3.2 推广到四次的情况  38-40
  2.4 精确逐步积分法和Romberg公式  40-51
    2.4.1 基本思想  41-42
    2.4.2 关于两种逐步积分法的比较  42-51
  2.5 离散卷积与精确逐步积分法  51-59
    2.5.1 离散卷积计算反应谱公式的推导  51-54
    2.5.2 用逐步积分的方法计算Δt内常加速度反应谱  54-55
    2.5.3 几种求解反应谱的结果的对比  55-57
    2.5.4 卷积计算高频反应谱不可靠的原因  57-58
    2.5.5 关于离散卷积和逐步积分计算量的比较  58-59
    2.5.6 得到的结论  59
  2.6 本章小结  59-60
3 主成分分析在地震动的应用  60-71
  3.1 Fourier变换的物理意义  60-61
  3.2 二维主成分分析的数学含义  61-62
  3.3 主成分分析和地震动  62-70
  3.4 本章小结  70-71
4 地震易损性中的一些研究  71-114
  4.1 主成分分析在地震易损性中的应用  71-77
  4.2 地震动持时对结构易损性的影响  77-106
    4.2.1 一类场地波的计算情况  78-87
    4.2.2 二类场地波的计算情况  87-97
    4.2.3 三类场地波的计算情况  97-106
  4.3 单级和逐级的破坏易损性研究  106-113
    4.3.1 一类场地波的计算情况  107-109
    4.3.2 二类场地波的计算情况  109-111
    4.3.3 三类场地波的计算情况  111-113
  4.4 本章小结  113-114
5 结论以及展望  114-116
  5.1 结论  114
  5.2 展望  114-116
6 参考文献  116-119
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  119-120
附录  120-124
致谢  124-127

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 结构理论、计算 > 结构荷载与结构承载力 > 结构破坏与事故分析
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