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1、第27卷第1期Vol.27No.1工程力学2010年1月Jan.2010ENGINEERINGMECHANICS109文章编号：1000-4750(2010)01-0109-07复阻尼模型结构地震时程响应研究∗1,21张辉东，王元丰(1.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；2.天津城市建设学院土木系，天津300384)摘要：阻尼是结构动力分析的重要参数，对动力响应计算的结果有明显影响。目前，结构动力响应分析中的阻尼模型大都采用的是传统的Rayleigh阻尼模型，这种模型是为计算解耦而构造出的，其物理意义不是
2、很明确。该文根据复阻尼系统理论，利用Newmark-β积分法，编制了Rayleigh阻尼和复阻尼模型的三维有限元程序。以三维钢框架结构为研究对象，计算了两种阻尼模型的结构地震时程响应和复阻尼模型的损耗因子，并讨论了不同加2速度峰值和时间积分步长对复阻尼结构响应和损耗因子的影响。研究表明：在加速度峰值为2m/s的El-Centro波作用下，两种阻尼模型的响应相差50%―100%，后者的结构动力响应远大于前者，损耗因子随应力或位移的增大而增大；复阻尼模型结构动力响应和损耗因子的稳定性和精度，与时间积分步长密切相关，不合适的
3、时间积分步长将导致结果发散。关键词：钢框架结构；阻尼模型；复阻尼；地震响应；时程分析中图分类号：TU311.3文献标识码：ASTUDYONSEISMICTIME-HISTORYRESPONSEOFSTRUCTURESWITHCOMPLEXDAMPING∗1,21ZHANGHui-dong,WANGYuan-feng(1.SchoolofCivilEngineering,BeijingJiaoTongUniversity,Beijing100044,China;2.DepartmentofCivilEngineering
4、,TianjinInstituteofUrbanConstruction,Tianjin300384,China)Abstract:Dampingisanimportantparameteringoverningstructuraldynamicresponses.Traditionally,theRayleighdampingmodel,constructedfortheconvenienceofcomputationaldecoupling,isusedinstructuredynamicanalysis,buti
5、thasnoclearphysicalmeaning.Basedoncomplexdampingtheory,the3DFEMdynamicprogramisdevelopedusingnewmark-βintegrationmethod,whichcanbeusedforsolvingRayleighdampingmodelandcomplexdampingmodel.Theseismictime-historyresponseandlossfactorofasteelframestructureareobtaine
6、d.Furtherly,thispaperdiscussestheeffectsofpeakaccelerationandtimeintegrationsizeontime-historyresponseandlossfactor.Withcomplexdampingmodel,thestructuralresponseis50%-100%largerthanthatwithRayleighdampingmodelunderEl-Centroearthquakeexcitation.Itisalsofound1)the
7、lossfactorincreaseswiththestressordisplacementdevelopment,2)usingcomplexdampingmodel,theprecisionofstructuredynamicresponseisaffectedbytimeintegrationsize,inappropriatetimeintegrationsizemayresultinthedivergenceofresults.Keywords:steelframestructure;dampingmodel
8、;complexdampingmodel;seismicresponse;time-historyanalysis————————————————收稿日期：2008-04-24；修改日期：2008-11-21基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目：城市地下空间建设技术研究与工程示范(2006BAJ27B02)；中国博士后科学基金
