地震工程学-反应谱和地震时程波的相互转化matlab编程

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1、地震工程学-反应谱和地震时程波的相互转化matlab编程地震工程学作业课程名称:指导老师:_______翟永梅_________姓名:学号:一、地震波生成反应谱1所取的地震波为Elcentro地震波加速度曲线，如图1所示。图1Elcentro地震波加速度曲线2所调用的Matlab程序为：%***********读入地震记录***********ElCentro;Accelerate=ElCentro(:,1)*9.8067;%单位统一为m和sN=length(Accelerate);%N读入的记录的量time=0:0.005:(N-1)

2、*0.005;%单位s%初始化各储存向量Displace=zeros(1,N);%相对位移Velocity=zeros(1,N);%相对速度AbsAcce=zeros(1,N);%绝对加速度%***********A,B矩阵***********Damp=0.02;%阻尼比0.02TA=0.0:0.05:6;%TA=0.000001:0.02:6;%结构周期Dt=0.005;%地震记录的步长%记录计算得到的反应，MaxD为某阻尼时最大相对位移，MaxV为某阻尼最大相对速度，MaxA某阻尼时最大绝对加速度，用于画图MaxD=zeros(3

3、,length(TA));MaxV=zeros(3,length(TA));MaxA=zeros(3,length(TA));t=1;forT=0.0:0.05:6NatualFrequency=2*pi/T;%结构自振频率DampFrequency=NatualFrequency*sqrt(1-Damp*Damp);%计算公式化简e_t=exp(-Damp*NatualFrequency*Dt);s=sin(DampFrequency*Dt);c=cos(DampFrequency*Dt);A=zeros(2,2);A(1,1)=e_

4、t*(s*Damp/sqrt(1-Damp*Damp)+c);A(1,2)=e_t*s/DampFrequency;A(2,1)=-NatualFrequency*e_t*s/sqrt(1-Damp*Damp);A(2,2)=e_t*(-s*Damp/sqrt(1-Damp*Damp)+c);d_f=(2*Damp^2-1)/(NatualFrequency^2*Dt);d_3t=Damp/(NatualFrequency^3*Dt);B=zeros(2,2);B(1,1)=e_t*((d_f+Damp/NatualFrequency)

5、*s/DampFrequency+(2*d_3t+1/NatualFrequency^2)*c)-2*d_3t;B(1,2)=-e_t*(d_f*s/DampFrequency+2*d_3t*c)-1/NatualFrequency^2+2*d_3t;B(2,1)=e_t*((d_f+Damp/NatualFrequency)*(c-Damp/sqrt(1-Damp^2)*s)-(2*d_3t+1/NatualFrequency^2)*(DampFrequency*s+Damp*NatualFrequency*c))+1/(Natual

6、Frequency^2*Dt);B(2,2)=e_t*(1/(NatualFrequency^2*Dt)*c+s*Damp/(NatualFrequency*DampFrequency*Dt))-1/(NatualFrequency^2*Dt);fori=1:(N-1)%根据地震记录,计算不同的反应Displace(i+1)=A(1,1)*Displace(i)+A(1,2)*Velocity(i)+B(1,1)*Accelerate(i)+B(1,2)*Accelerate(i+1);Velocity(i+1)=A(2,1)*Disp

7、lace(i)+A(2,2)*Velocity(i)+B(2,1)*Accelerate(i)+B(2,2)*Accelerate(i+1);AbsAcce(i+1)=-2*Damp*NatualFrequency*Velocity(i+1)-NatualFrequency^2*Displace(i+1);endMaxD(1,t)=max(abs(Displace));MaxV(1,t)=max(abs(Velocity));ifT==0.0MaxA(1,t)=max(abs(Accelerate));elseMaxA(1,t)=max

8、(abs(AbsAcce));endDisplace=zeros(1,N);%初始化各储存向量，避免下次不同周期计算时引用到前一个周期的结果Velocity=zeros(1,N);AbsAcce=zeros