大跨结构地震反应分析.pdf

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4、／，益茲皮｜赫西安建筑科技大学硕士学位论文大跨结构地震反应分析专业：建筑与土木工程硕士生：孙益星指导教师：谢异同副教授摘要大跨结构建筑大多是重要建筑，一旦发生地震其造成的后果比普通建筑更加严重。大跨结构的地震反应比较复杂，受到地震时程相位差以及不同地震时程多分量多点输入。本论文通过计算分析，从地震波频域成分、拟静力和动力部分贡献、激励方式和波速的角度研究大跨结构的地震反应规律，为大跨结构抗震设计提供一定理论参考。本文基于小波方法将选取的地震波分成紧相邻频段的不同小波分量，研究不同频段小波分量作用下大

5、跨结构地震反应。本文的主要工作和结论如下：（1）根据场地条件绘制出设计反应谱，在汶川地震数据库中选取加速度反应谱相对比较接近设计反应谱的洪雅波和理县木卡波。依据小波分解原理将选取的洪雅波和理县木卡波分解成9个紧相邻频段小波分量，将不同频段小波分量作为激励作用大跨结构。（2）运用Matlab软件编程建立大跨结构模型，采用集中质量法求出质量矩阵、运用静力凝聚法凝聚刚度矩阵，并且求解出大跨结构的影响矩阵。依据行波法、时程分析法以及结构动力学的知识，推导竖向多点激励、多维多点激励和多维一致激励下大跨结构地震反应计

6、算公式，计算出洪雅波和木卡波各频段小波分量以三种波速竖向多点激励、多维多点地震激励和多维一致激励下大跨结构位移和等效静力。研究竖向多点激励和多维多点激励下大跨结构位移和等效静力差异；研究多维一致激励与多维多点激励下大跨结构位移和等效静力差异；研究不同频段小波分量作用下大跨结构地震反应和对其地震反应占主导作用的小波分量。研究不同频段小波分量作用下大跨结构位移拟静力部分和动力部分对总位移的贡献以及贡献与波速的关系；研究波速对大跨结构位移和等效静力的影响。（3）计算分析结果表明：拟静力部分对大跨结构总位移的贡献

7、不一定总是增大总位移，有时拟静力部分会减小大跨结构总位移。随波速的增加拟静力部分对大跨结构总位移的贡献逐渐增加，动力部分对大跨结构总位移的贡献逐渐减小，但是动力部分对总I西安建筑科技大学硕士学位论文位移的贡献一直占主导地位。不同频段小波分量作用下，波速对大跨结构位移和等效静力的影响主要体现在位移和等效静力最大值的大小以及最大值所在节点改变，不同波速激励下大跨结构位移和等效静力最大值差距10%以上。（4）不同频段小波分量竖向多点激励下大跨结构位移最大值比多维多点激励下大跨结构位移最大值小，竖向多点激励下大跨

8、结构等效静力最大值比多维多点激励下大跨结构等效静力最大值小很多。不同频段小波分量多维多点激励下大跨结构位移最大值比多维一致激励下大跨结构位移最大值大很多，多维多点激励下大跨结构等效静力最大值比多维一致激励下大跨结构等效静力最大值大。0-0.391Hz频段小波分量作用下大跨结构位移是最大值，0-6.25Hz频段小波分量竖向多点激励下大跨结构等效静力是较大值，0-6.25Hz频段小波分量对大跨结构位移和等效静力起主导作用。关键词：