基于小波分析的大跨度结构多维多点激励地震响应分析

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1、分类号__________学号1201841076而妥達统新技太#学位论文I子小波分析的大跨度结构多维多点激励__________________地震响应分析_________________作者_刘杰指导教师姓名_进异同副教授申请学位级别—硕士专业名称建筑与土太工穫论文提交日期_2015.05论文答辩日期2015.06学位授予单位西安建筑科技大学答辩委员会主席声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究

2、成果，也不包含本人或其他人在其它单位己申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：刮杰、，曰期：TVlt、b、门关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应

3、遵守此规定）论文作者签名：令1杰、导师签名：日期本人授权中国科学技术信息研究所、中国学术期刊（光盘版）杂志社等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。同意论文提交后滞后：□半年：年：□二年发布。论文作者签名：令1$导师签名:曰期：西安建筑科技大学硕士学位论文基于小波分析的大跨度结构多维多点激励地震响应分析专业：建筑与土木工程硕士生：刘杰指导老师：谢异同副教授摘要对于大跨度结构，在计算地震反应时不可忽略行波效应所带来的影响。同时，在以往的研究中，通常认为水平地震作用是造成震害的主要原因，而低

4、估了竖向地震作用对结构的影响，而汶川地震给我们留下了丰富的原始地震记录数据，通过对比发现，卧龙波中竖向分量的加速度峰值甚至要高于水平分量的加速度峰值。因此，多维多点输入采用实际地震记录进行研究是有意义的。本文所做的主要工作及成果如下：(1)从汶川地震波数据库中，选取了卧龙地震波和宝鸡地震波的NS分量和V分量，并采用B-样条小波将其分解为不同频段的小波分量，以此作为多维多点激励时程分析所输入的地震波。本文将行波效应作为主要的影响因素来计算大跨度结构的地震动力反应，推导了非一致激励以及一致激励下结构各自由度的位移、等效静力和支座等效静力

5、计算公式。(2)选取了一两跨的大跨结构模型，分别取大跨结构模型的梁柱结点为刚结和铰结，用矩阵位移法和静力凝聚的方法生成了大跨结构模型的刚度矩阵，利用集中质量法得到了大跨结构模型的质量矩阵，建筑结构的阻尼比取为0.05。采用非一致激励和一致激励的时程分析方法，输入卧龙波、宝鸡波及其小波分量，计算得到大跨度结构各自由度的位移时程。在此基础上研究原波和各频段小波分量作用下各阶振型的位移动力反应。运用MATLAB完成了相关程序的编制以及数据的运算。(3)梁柱刚结时结构的各阶自振频率要高于梁柱铰结时结构的各阶自振频率。由此，对梁柱刚结和铰结时

6、大跨结构各自由度的位移进行分析得到：一、梁柱刚结时，按照一致输入计算的水平位移总是较考虑行波效应时偏大，而按照一致输入计算的竖向位移和考虑行波效应时相比互有大小；梁柱铰结时，一致输入时的水平和竖向位移均较考虑行波效应时大。二、梁柱结点为铰结时行波效应所带来西安建筑科技大学硕士学位论文的影响要弱于梁柱结点为刚结时行波效应所带来的影响。相较一致输入，考虑行波效应后高阶振型对位移的贡献有所提高，并且高阶振型对竖向位移的影响明显要高于对水平位移的影响。三、一致输入和非一致输入时，水平位移均主要受第1阶振型所影响，竖向位移则视梁柱约束情况不同

7、而不同，梁柱刚结时，竖向位移主要受前3阶振型所影响，梁柱铰结时，竖向位移主要受第2、3振型所影响。(4)卧龙波比宝鸡波含有更多的高频成分，对输入卧龙波和宝鸡波之后的位移反应进行比较发现：输入卧龙波时高阶振型所占的比重大于输入宝鸡波时所占的比重，输入宝鸡波时一致输入和非一致输入之间位移的差值相较输入卧龙波时有减小的趋势。关键词：小波分解；行波效应；振型；位移；多维多点论文类型：基础研究西安建筑科技大学硕士学位论文TheWaveletMethodforSeismicResponseAnalysisofLarge-spanstructur

8、esSpecialty:ArchitectureandCivilEngineeringName:LiuJieInstructor:profXieYitongABSTRACTForlarge-spanstructures,wecanno