Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Uniform probability spectrum method for highly accurate random vibration…
Uniform probability spectrum method for highly accurate random vibration analysis of large-scale structures
1 引言
Introduction
1 地震动激励属于随机过程，要获得结构准确的地震响应需要采用随机振动方法进行设计。现有的随机振动方法，如功率谱法、随机模拟法等，其理论较为复杂且尚未在常用设计软件中普及，致使工程师难以将随机振动方法应用在日常的抗震设计。
2 反应谱法源于随机振动理论，得益于其简洁高效的计算，该法被工程人员广泛接受，已作为抗震设计的首推方法列入各国抗震规范，如美国ASCE 7，AASHTO。各类通用和专用商业有限元软件亦有成熟的计算模块，如ETABS，SAP2000，YJK等。然而，反应谱法的背后却隐藏着随机理论的两个假定，即白噪声激励假定和响应峰值因子一致性假定，致使反应谱法在某些特殊结构，如带转换层或连体的复杂高层结构和大跨度悬索桥梁结构的分析结果上与随机振动方法存在较大差异。此类结构有两个共同特点，第一是模态复杂，多阶模态均对总响应结果有贡献，使得总响应峰值因子与低阶模态响应峰值因子的差异增大，放大了峰值因子一致性假定的影响；第二是主要贡献模态的频率相当接近，致使白噪声假定下的模态相关系数与非白噪声下的模态相关系数差异增大，进一步加剧总响应结果的差异。上述特点在关键构件的响应计算上表现得更为明显，两种计算结果的最大差异可超过30%。
3 为了消除传统反应谱法与随机振动方法计算结果间的差异，本文首先从经典随机振动方法的CQC组合公式入手，阐述精确的随机振动反应谱法与传统基于两条假定的反应谱法之间的本质区别，然后综合考虑反应谱法的优缺点，采用时域显式随机模拟法获得基于Kanai-Tajimi谱在各周期上具有相同超越概率的一致概率反应谱UPS以及基于随机模拟的模态相关系数，提出一种既能保留反应谱法简洁的CQC组合形式，又可达到随机振动方法分析效果的一致概率反应谱法，最后通过一个二维数值算例和两个工程实例证明所提方法的准确性和实用性，为反应谱的制定提供一条新途径。
-
-
-
-
-
-
-