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结构平稳随机地震反应时域分析:方法 总被引：3，自引：3，他引：3
给出了三种常用的随机地震地面运动过程模型,即理想白噪声模型、金井清模型、改进金井清模型的相关函数表达式.引入状态向量,在状态空间中建立地震地面运动激励下的结构振动方程,并求解出结构的复模态特性和复模态反应.利用复模态叠加法推导出线性时不变多自由度体系在这三种随机地震动激励下的平稳协方差反应的解析式,可在时域内直接计算结构随机反应的统计特征.该方法物理概念清晰,结论简便明确,可作为实际工程结构平稳随机地震反应的实用分析方法. 相似文献
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选择金井清过滤白噪声模型,采用留数定理推导出K-T谱激励的自相关函数表达式,并在此基础上利用相关函数法分析出K-T谱激励下的平稳反应,并采用功率谱方法加以验证。这些结果可为结构随机地震反应时域分析和抗震可靠性评估提供基础。 相似文献
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平稳随机地震地面运动过程模型及其统计特征 总被引：8，自引：3，他引：5
地震地面运动过程具有强烈的随机性,应用随机理论对实际工程结构进行地震可靠性分析和抗震设计与加固时都需要建立合理的随机地震地面运动模型,本文选择3种典型的随机地震动模型,即理想白噪声模型、金井清模型和改进的金井消模型,分析了它们的物理概念、频域特征以及适用范围。引入状态向量,建立状态方程．通过复振型叠加法分析了地震地面运动过程的时域统计特性,推导出3种随机地震动模型的相关函数的解析表达式．这些结果可为结构随机地震反应时域分析和抗震可靠性评估提供基础。 相似文献
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以反应谱和功率谱密度函数表征的强震运动的统计特性 总被引：1，自引：0，他引：1
文中利用我国海城和唐山地震１９０条强震记录和美国西部１３８条强震记录研究了以反应谱和功率谱密度函数表征的强震运动的统计特性。反应谱用最大地面加速度归一化，即表为谱放大系数，功率谱密度函数用金井清谱描述。文中研究了参数的统计值和依赖性，以及谱放大系数和金井清谱参数与场地条件、震源和震中距等之间的相关性，分析比较了中美两国强震运动谱的统计特性，并对我国地震工程应用的强震运动谱的统计参数值的选取提出了建议。 相似文献
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平面框架结构抗震易损性的简化分析方法 总被引：3，自引：3，他引：3
本文采用静力凝聚技术把平面框架结构简化为一维链状结构，从整体性能上估计结构的抗震易损性，引入状态向量，把结构运动微分方程化为状态方程的形式，地震地面加速度被模拟为均值为零的平稳过滤Ｇａｕｓｓ白噪声过程，在时域内导响应相关函数的解析表达式，通过求解协方差反应矩阵方程直接得到系统的均方响应，考虑变形极限状态，采用首次超越失效准则计算不同ＰＧＡ水平下的结构易损性。最后，用一座位于大庆市的九层框架结构的计 相似文献
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多自由度滞变体系在地震作用下的模糊随机振动 总被引：2，自引：0，他引：2
地震干扰不仅具有明显的随机性,而且由于地震烈度和场地土分类本身定义不明确而带来强烈的模糊性。本文在将地震地面运动模拟为含有模糊参数的平稳随机过程的基础上,研究了多自由度滞变体系在地震作用下的模糊随机振动的分析方法,并利用等价线性化法导出了此类结构的模糊随机地震反应的协方差矩阵的计算公式。作为所提方法的应用,求出了一个二层剪切型框架结构的模糊随机地震反应方差的数字结果。 相似文献
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为对比分析5·12汶川地震和3·11东日本大地震的加速度反应谱和结构地震反应特征,挑选132条汶川地震和404条东日本大地震中Ⅱ类场地上的水平向加速度记录,进行统计分析。根据这两次大地震的标准加速度反应谱,给出了拟合谱曲线。将所得拟合谱作为需求谱,分别对6层框架结构和20层框架结构进行了Pushover分析,比较在上述两次大地震下不同框架结构地震反应的差异。结果表明：东日本大地震记录比汶川地震记录具有较明显的长周期地震动特征;两次地震记录的区别在高层框架结构的地震反应上表现得更加明显,东日本大地震记录对具有较长自振周期的结构的地震反应影响更为显著。 相似文献
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在平稳地震动过程的Clough-Penzien功率谱基础上,采用林家浩非均匀调制函数建立全非平稳地震动过程的演变功率谱。根据我国现行的《建筑抗震设计规范》进行全非平稳地震动演变功率谱的参数识别研究。应用非平稳随机过程模拟的谱表示-随机函数方法,生成建筑结构抗震设计所用地震动的代表性样本集合。通过代表性样本集合的二阶统计值及地震反应谱与目标值的拟合比较,验证本文方法的有效性。最后结合概率密度演化方法,进行以层间位移角为控制准则的结构随机地震反应分析与抗震可靠度计算。 相似文献
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弹塑性时程分析一般用来评估和验算结构抗震性能,如何选取合适的输入地震动是其中关键工作之一。为给结构弹塑性时程分析选取地震动提供合理的参考参数,本文讨论了地震动反应谱参数与结构地震响应之间的相关性。首先建立了6层和7层两个钢筋混凝土(RC)框架结构数值模型,分别对两个结构进行了大量地震动作用下的时程反应分析,并考察了地震反应特点;然后将结构地震响应与地震动反应谱参数建立关系并进行了相关性分析。结果表明:对RC框架而言,结构地震响应与弹性谱参数相关性较小,与等强度反应谱相关性随标准屈服强度降低而增大,与等延性反应谱相关性随延性增大而增大,而与地震动输入能量谱在标准屈服强度较小时相关性最大。建议RC框架结构在进行地震反应时程分析时,可以参考地震动的弹塑性输入能量谱、等强度速度谱和等延性加速度或位移谱,以选取引起结构不同地震反应水平的输入地震动。本文结果和结论可供结构弹塑性时程分析选取合适的输入地震动参考。 相似文献
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针对既有方法在分析TMD结构基于双过滤白噪声激励下结构响应的解表达式复杂而导致计算效率低的问题,提出了一种简明封闭解法。首先,利用双过滤白噪声谱的滤波方程与TMD结构的地震动方程联立,可将TMD结构基于复杂的双过滤白噪声激励准确的表示为易于求解的运动方程;其次,基于复模态法获得TMD耗能结构位移、层间位移的系列响应的复特征值及复模态参与系数;然后基于随机振动理论获得了TMD结构随机地震动系列响应（相对于地面绝对位移和结构层间位移）的功率谱统一形式的二次正交解,进而获得了TMD结构系列随机响应的0-2阶谱矩和方差的简明封闭解。最后研究了基于首超破坏准、Markov过程假设及串联失效模式的TMD结构的体系动力可靠度。通过一算例分析,表明了本文方法的正确性和高效性。因此,本文方法可用于各类线性结构基于复杂的随机地震动响应的分析及其动力可靠度计算。 相似文献
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地震地面运动模型的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
地震地面运动被模拟成均值为零的两次过滤Ｇａｕｓｓ白噪声随机过程。第一次过滤削减白噪声的高频含量;第二次过滤削减白噪声的低频含量。根据地震记录的功率谱,使用非线性函数的最小二乘法,确定了两次过滤Ｇａｕｓｓ白噪声随机过程的功率谱密度函数的参数。 相似文献
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Earthquake excitation not only has evident randomness but also has strong fuzziness owing to the uncertainties in the definition of earthquake intensity and site soil classification. In this paper, the seismic ground motion is simulated as a stationary filtered white noise with fuzzy parameters, an analytical procedure is proposed to analyse the fuzzy random vibration of multi-degree-of-freedom (MDOF) hysteretic systems, and the covariance matrix of the fuzzy random responses is derived by the equivalent linearization technique. Finally, some numerical results for a two-storey shear hysteretic frame are presented to demonstrate the validity and effectiveness of the procedure proposed. 相似文献
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This paper introduces a novel seismic isolation system based on metamaterial concepts for the reduction of ground motion-induced vibrations in fuel storage tanks. In recent years, the advance of seismic metamaterials has led to various new concepts for the attenuation of seismic waves. Of particular interest for the present work is the concept of locally resonant materials, which are able to attenuate seismic waves at wavelengths much greater than the dimensions of their unit cells. Based on this concept, we propose a finite locally resonant Metafoundation, the so-called Metafoundation, which is able to shield fuel storage tanks from earthquakes. To crystallize the ideas, the Metafoundation is designed according to the Italian standards with conservatism and optimized under the consideration of its interaction with both superstructure and ground. To accomplish this, we developed two optimization procedures that are able to compute the response of the coupled foundation-tank system subjected to site-specific ground motion spectra. They are carried out in the frequency domain, and both the optimal damping and the frequency parameters of the Metafoundation-embedded resonators are evaluated. As case studies for the superstructure, we consider one slender and one broad tank characterized by different geometries and eigenproperties. Furthermore, the expected site-specific ground motion is taken into account with filtered Gaussian white noise processes modeled with a modified Kanai-Tajimi filter. Both the effectiveness of the optimization procedures and the resulting systems are evaluated through time history analyses with two sets of natural accelerograms corresponding to operating basis and safe shutdown earthquakes, respectively. 相似文献
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A stochastic method has been developed for seismic analysis of structures and piping systems subjected to multiple support excitations. In either the time or the frequency domain, mean and extreme values of structural and piping system response can be found, including the effects of cross-correlations of modal response and cross-correlations of multiple support excitations. Stationary white noise and stationary filtered white noise ground excitations are used. A computer program has been developed to carry out the stochastic seismic analysis. Results for a realistic nuclear power plant structure and piping system with and without modal cross-correlations and support excitation cross-correlations are compared. From these results, it is concluded that neglecting cross-correlations can lead to large errors. The stochastic method reported is shown to be more accurate than the response spectrum method and more economical than the time-history method; therefore, it is recommended for seismic analysis of nuclear power plants. 相似文献
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The non‐stationary cross‐correlation coefficients in the seismic analysis of MDOF structural systems
A method concerning the evaluation, in a very compact form, of the non‐stationary modal cross‐correlation coefficients of MDOF structural systems subjected to seismic excitations is presented. It is available both in the case when the excitation is considered as a white‐noise process and when it is considered as a filtered process. The evaluation of these coefficients is required when a transient seismic analysis is performed by the use of the modal response spectrum approach. This is necessary when the strong‐motion phase of the earthquake is significantly short with respect to the fundamental period of the structure. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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