非一致地震激励的改进位移输入法:误差分析与应用

李宁; 陈浩; 李忠献

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非一致地震激励的改进位移输入法:误差分析与应用

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非一致激励其破坏性效应复杂,大跨结构地震反应计算时应合理考虑其影响。该研究针对位移输入法(displacement input method,DIM)计算大跨结构非一致地震响应时存在的误差和来源展开研究。采用Rayleigh阻尼假定,分析了某长跨桥梁结构的地震反应及误差,指出了DIM对不同地震动效应的适用性和误差产生的原因。而后讨论了差动激励的常用算法和模拟理论的差异,最后提出了改进的位移输入法(improved displacement input method,IDIM),并进行了验证。结果表明:DIM用于求解大跨结构的非一致地震响应时存在不可忽略的误差,其大小与输入的地震动特性和刚度比例阻尼系数β相关,且随着β的增大而增大。DIM误差来源于忽略了C_(ts)△X_(s)阻尼项(与地震动增量速度和β相关);通过2种IDIM与已有方法对比可知,DIM对于脉冲地震动作用和β较大的情形(较长自振周期)不再适用;所提出的IDIM对于多点激励结构反应计算精度好、算法易用且可靠。最后建议了通用的非一致地震激励结构反应分析流程,考虑了近断层效应、残余位移等并最小化了大刚度、大质量法的舍入误差,研究成果可推广用于大型结构非一致激励的动力响应计算。

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来源
《振动与冲击》 |2022年第16期|85-92|共8页
作者
李宁; 陈浩; 李忠献;
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作者单位

天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室;

天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 TU398.9;TU318.1;
关键词
非一致激励; 位移输入法(DIM); 多维多点; 误差分析; Rayleigh阻尼;

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