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无阻尼体系地震反应优化方案

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:无阻尼 的单自由度体系的地震反应公式可由式得将sinω(t—τ)用三角公式展开,式 可写成为了计算式的数值积分,首先要对A和B进行数值积分,以A 为例进行说明。将时间t 等分成几份,得到等时间步长Δτ= (t/n)。将被积函数绘于图2.8 和图2.8 ,把图2.8 和图2.8 两曲线互相对应的纵坐标相乘得y(τ)=(τ)cosωτ,绘于图2.8 。

无阻尼体系地震反应优化方案

对于一个很短暂的冲击荷载,在最大反应出现之前,阻尼力还来不及从建筑物吸收较多的能量,所以可以当作无阻尼体系计算。对于无阻尼体系,λ=0,ω′=ω,故式(2.27)成为

图2.7 冲击荷载形式

将式(2.29)积分,并注意到mω2=k,得

地震荷载过程是复杂的函数,不能直接积分,只能用数值积分法求解。无阻尼 (λ=0,ω=ω′)的单自由度体系的地震反应公式可由式(2.26)得

将sinω(t—τ)用三角公式展开,式 (2.31)可写成

为了计算式(2.32)的数值积分,首先要对A(t)和B(t)进行数值积分,以A (t)为例进行说明。将时间t 等分成几份,得到等时间步长Δτ= (t/n)。将被积函数绘于图2.8 (a)和图2.8 (b),把图2.8 (a)和图2.8 (b)两曲线互相对应的纵坐标相乘得y(τ)=(τ)cosωτ,绘于图2.8 (c)。(www.xing528.com)

图2.8 杜哈姆积分的数值求和法

如用简单求和法,则

如用梯形求和法,则

如用辛普森(Simpson)求和法,则

此处n 要求为偶数。

用同样方法求B(t),最后便可求得各时刻的相对位移反应

由此可以作出相对位移反应时程曲线,并得到最大位移反应值。

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