结构动力学地震
式中
arctan
12
u (t) 0 tu g()e (t )c o s(t)d
u (t) u g (t)0 tu g ()e (t )s in(t)d
对抗震设计来说,关心的是最大地震作用,也即
P (t)m a x m u (t) u g(t)m a x m a m a x
列平衡方程并以矩阵方程表示,则得运动方程如下
M u C u K u M 1 u g ( t )
m
M
0
0 m
C
c11 c21
c12 c22
K
k11 k21
k12 k22
二 单自由度体系地震反应分析 单自由度体系地震反应分析运动方程为
m ucukum ug(t)
u I((tt)) t1 fd(t0 ,tu )g d()e (dt I()ts )in d t (tf (t,)d )d
0
dt 0 t
u (t) 0 tu g()e (t )c o s[d(t)]d d
u(t)ug(t)(2u2u)
2
d
t
0ug(
)e(t)
sin[d(t)2]d
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
地震地面运动是多维的,但经验表明水平地面运动 是导致结构破坏的主要因素,作为初学,本章只讨论受 单向水平地面运动激励的情况.
震害和计算都表明,对高烈度区地震竖向地面运动 的影响较显著。因此,我国对高烈度区的一些大跨、 高耸结构和靠自重保持平衡的结构规定需要考虑竖向 地震的作用。
§7.2 单自由度地震作用分析
umg((ut)ug)
图中Fs1和Fs2可由图是有位移法(实 际直接可由形常数)得到
F s 1 cu F s 2
Fm s1u F c su 2 k 1hE 2 3u Iu m u g k2(tu)
uu
列x方向全部力的平衡方程,即可得结构
h
的运动方程为
例-2) 试用刚度法建立图示受地面运动激 m2 励 ug(t) 的剪切型结构的运动方程。k1和 m1 k2为层侧移刚度。
由于问题的复杂性,地震作用理论经历了一个由粗 略到科学的如下逐步发展过程:
1) 静力理论
这是本世纪初日本大森房吉提出的,为了简化他把 结构视作刚体.
因此如果地面运动的最大加速度为 a 0 ,结构某处的
重量为 W ,则此质量所受的地震力为
P
W g
a0
kW
由于完全不考虑结构的变形,显然静力理论与实际 不符.
本节是反应谱理论的基础,为此首先讨论受地面运 动激励的体系运动方程. 一 单、多自由度体系地震作用运动方程
例-1) 试建立图示结构受地面运动 u g (t )
的运动方程。
解:由于横梁刚度无穷大,结构只能产
m EI h
生水平相对位移。设x坐标向右。 又设横梁(质量m)相对地面位移为u,
以它为隔离体,受力如图所示。
k2 k1
h2 h1
解:为用刚度法建方程,沿位移正向使
ug(t)
限制位移的支座产生图示单位位移。 k21
由层刚度定义可得
k11k1k2 k21k2
k11 1
k2 k1
h2 h1
k12k2
k22 k2
1
加惯性力、阻尼力後以楼层为隔离体 k22
fe1 fd1
fe2 fd2
k12
k2
h2
k1
h1
fI1
fI2
2) 定函数理论 这是原苏联扎夫里耶夫在大森房吉之后首先提出的
“动力理论”.他将地震地面运动视作余弦函数
xg(t)acost
后来原苏联柯尔琴斯基又对其进行了修正,将地面运
动假设为
n
xg(t) aieit sinit
i1
该理论虽然克服了静力理论不考虑结构变形的缺点,
但实际地面运动复杂的多,根本不能用确定函数来描
Dynamics of Structures
• Prof. Lanhe Wu • Shijiazhuang Tiedao
Univ.
第七章 结构的地震反应分析
地震作用与地震作用理论概述
单自由度地震作用分析 地震反应谱 多自由度地震作用分析
地震反应的时程分析法 几点结论
§7.1 地震作用与地震作用理论概述
图中各项和第二章例子相仿,分别为
fe1 fd1
fI1m(u 1u g(t));ui为相对位移
fI1
fffd Id1 22 c m c12 (u u 1 u 1 12 1 cc u 1 2 gu (2 u 2 2 t2 ;);)fe 元1 素fk 全e1 2为u 1 1 1k 2k u 1 11u f2 e2 2 k ;2u 2ffd2 I22
述.
3) 反应谱理论 这是以单自由度线性体系在实际地面运动作用下的
反应为基础,对结构进行分析的“拟静力理论”.我国 和许多国家的抗震设计规范都以这种理论为依据,后 面将专门介绍.
4) 时程分析理论
这是以体系运动方程为基础,用数值积分方法求体
系反应时间历程的“动力理论”(也称直接积分理论).
随着电算技术的发展,我国抗震设计规范已规定,对一
些高层和大型重要建筑要用时程分析法进行补充计算,
今后还将得到更广泛的应用和发展。 5) 其他理论
地震、脉动风荷载等都是随机荷载,当然可以用随 机振动理论来进行地震反应的统计特征分析.
也可从地震时结构不破坏条件下所能吸收的能量来 进行设计.
但这些地震作用理论都还未被列入规范,因此都未 能在抗震设计中普遍应用.
或表示成
在零初始条件u 下2 式 (5u )的 位2移u解 答u为g(t)
u(t) u 1 (d t)0 tu g(0t)u e g (()th ()ts in )d d(t )d
由此体系的地震作用(惯性力)为
由于u 一(t般)P ( 结t ) 构 1 阻 0 尼m tu ( 比g u (( 很t) ) 小e ,u 可g (t( 近t) )) 似s in 认c 为u ( t k u d),d 所以
一、地震作用(地震力)
由于地面运动结构质量所产生的惯性力称为地震作 用或地震力.结构的抗震设计当然必须首先解决地震 力的计算.
因为地震力不仅和地面运动有关,而且还和结构的 动力特性有关.而地面运动的特征(强度、频谱特征、 持续时间等)受震源机制、地质条件等等影响,结构本 身又是一十分复杂的力学系统,加之结构和基础间的 相互作用,其中许多因素是搞不清楚的.因此地震作用 的研究经历了艰难的历程. 二、地震作用理论
地震动力学结构响应分析
地震动力学结构响应分析地震是指因地壳运动而引起的地面震动现象。
当地震发生时,地面会发生较大的变动,可以对安置在地面上的建筑、桥梁等造成极大的震动影响。
因此,在设计和建造建筑物、桥梁等工程前,需要进行地震动力学结构响应分析,以确保工程的安全性和可靠性。
地震动力学结构响应分析是建筑物抗震设计的关键步骤之一。
其基本思想是将建筑物视为弹性体系,并通过分析地震过程时,建筑物的动态响应情况,分析建筑物在地震过程中的受力状态和变形情况,以评估建筑物抗震性能的优劣。
地震动力学结构响应分析的基本原理是建立建筑物抗震分析的数学模型。
常见的抗震分析方法有静力弹性分析、动力弹性分析、非线性弹塑性分析等。
静力弹性分析是利用静态力学原理进行分析和计算的方法,在分析过程中忽略建筑物的惯性力和阻尼力等因素。
动力弹性分析是利用地震动力学原理进行分析和计算的方法,考虑建筑物的惯性力和阻尼力等因素。
非线性弹塑性分析是利用材料的非线性特性进行分析和计算的方法,考虑建筑物材料在地震过程中的变形和破坏。
地震动力学结构响应分析需要对其进行合理的模拟和分析。
常用的分析工具有ABAQUS、ANSYS、LS-DYNA等多种软件。
这些软件可以对建筑物进行三维建模和仿真,对建筑物抗震分析进行数字计算和分析。
在进行地震动力学结构响应分析前,需要获取地震特性参数。
地震特性参数包括地震波速度、地震频率、地震响应谱等。
这些特性参数可以通过震级和震中距离等因素进行计算和估计。
建筑物抗震设计是一个复杂的过程,需要考虑多种因素和因素的相互影响。
在地震动力学结构响应分析中,还需要考虑建筑物的结构形式、材料性能、地基情况等因素。
因此,需要进行多种抗震分析和多种预测和评估。
总之,地震动力学结构响应分析是建筑物抗震设计的重要环节。
通过对建筑物的动态响应分析,可以评估建筑物在地震过程中受力和变形情况,并为抗震设计提供可靠的数据和信息。
同时,科学的抗震分析和设计可以提高建筑物的抗震性能,保障建筑物安全性和可靠性。
结构动力学结构地震响应分析
1.4 地震灾害与抗震设防
地震灾害:
1、地表破坏 2、建筑物破坏 3、次生灾害
结构抗震设防: 三水准的设防目标: 小震不坏、设防烈度可修、大震不到。
抗震设防目标的实现: 第一水准:按弹性计算结构在多遇地震下的内力进行强 度计算可保证小震不坏的设防目标; 第二水准:主要通过概念设计以及构造措施来保证; 第三水准:对脆性结构主要从抗震措施上加强;对延性 结构则进行弹塑性变形验算加以保证。
1.1 地震成因及地震类型
1.1.1 地球的构造
地壳:地球外表面的一层薄壳。最薄处约5km,地震多发于此。
1.1.2 地震的发生过程
地球内部由于某种原因发生振动,并以波的形式传递到地表引 起地面震动。 内部发生振动的地方称之为震源。 震源在地表的投影叫震中。 震源至地面的垂直距离叫震源深度。 根据震源深度以60m,300m为限将地震划分为:浅源地震、 中源地震、深源地震。 浅源地震危害大。
x
x(t k 1 )
t tk 1 tk tk 1
[x(tk
)
x(t k 1 )]
在区间 [tk, tk+1] 内对上式进行积分,得:
单自由度体系地震反应的数值计算:
t
tk 1
x(t)dt
单自由度体系结构的地震反应
概述
一.建筑结构的地震反应: *地震反应:地面运动作用于房屋,在房屋结构中产生的内力、
变形、位移速度和加速度。 *影响地震反应的因素:房屋结构的动力特性、地面运动特性
(幅值、频谱特性、持续时间)等。 *求解动力学问题,很复杂。分析中需要进行简化。 二.建筑结构的动力计算简图: 房屋结构的简化:一般将一单层房屋集中为一个质点,将竖
结构动力学与抗震
W =Mg
(a)
(B)重物的加速度a(t)被提升 重物的加速度a
由Newton第二定律: Newton第二定律 第二定律:
F = N(t) −W = Ma(t) (b)
N(t) a(t) W=Mg
即:N = Ma(t) +W
M =W[ 1+ a(t) W a(t) =W1+ g = βW
【例如】一个偏心旋转机械,转子质量m,偏 例如】一个偏心旋转机械,转子质量m 心距r,旋转角速度ω 心距r,旋转角速度ω。 P:动荷载Px,Py的幅值 :动荷载P
T = 2π
ω
周期 圆频率(Circular Frequency) 初相角(Initial Phase Angle)
ω = 2π T
ϕ
Py (t) φ ωt P=mr ω
四、体系振动的衰减现象、阻尼力 体系振动的衰减现象、
动力问题与静力问题相比,除必须考虑 动力问题与静力问题相比, 质点的惯性力以外, 质点的惯性力以外,还需要考虑表现另一动 力特性——阻尼力 阻尼力。 力特性——阻尼力。 实验
m y
自由振动
y
t
振幅 逐渐减少,直至停止衰减. 逐渐减少,直至停止衰减. 振幅处变形速度为零,该位置变形能(势能) 振幅处变形速度为零,该位置变形能(势能) 代表体系全部机械能。 代表体系全部机械能。振幅衰减 振动过程 中产生耗能。 中产生耗能。
大小等于质量M与加速度a的乘积。 大小等于质量M与加速度a的乘积。 d’Alembert原理 也称为动静法。 原理, 即:d’Alembert原理,也称为动静法。
动力问题 静力平衡问题 →
引 惯 力 入 性
(1)形式上的平衡,动平衡; 形式上的平衡,动平衡; 瞬时平衡。 (2)瞬时平衡。 ▲特点 10 荷载、位移、内力等都是随时间变化的; 荷载、位移、内力等都是随时间变化的; 20 结构的质量具有不可忽视的加速度。 结构的质量具有不可忽视的加速度。 ▲任务 10 动位移、速度、加速度、动内力等变化规律及 动位移、速度、加速度、 计算方法; 计算方法; 20 结构的动力特性 ▲基本原理 动静法( Alembert原理 原理) 动静法(d’Alembert原理)
结构动力学防震减震应用探究
结构动力学防震减震应用探究摘要:结构动力学在抗震结构设计中具有重要的作用,结构动力学与建筑结构是相辅相成、缺一不可的有机整体。
本文通过对建筑结构和动力学的相关阐述,进一步分析了建筑结构中动力学的防震减震应用。
关键词:结构;动力学;防震减震1建筑结构抗震性能的主要目标地震主要是由于板块的剧烈活动,同时在该过程之中释放出巨大的能量,从而引发地壳振动。
由于地壳运动带来的地震,其具有破坏力强、不可控、突发性强的特点,所以,等级较高的地震,也将给该区域内的生产、生活带来毁灭性的影响。
房屋是人们工作与生活之中的重要一部分,所以,建筑结构性能设计的目标也是为了提高抗震设计、建筑质量。
目前,我国政府对于建筑物的抗震设计极为重视,并出台了《房屋建筑工程抗震设防管理规定》、《建筑工程抗震设防分类标准》等规定,这就要求开发单位以及设计单位在进行设计的过程之中,既需要考虑建筑物的功能性、经济性、美观性,同时还应当考虑其抗震性能等。
当然,我国对于建筑物的质量也极为关注,所以,设计人员还应当根据现场施工的地质条件,水文条件等,并从更加宏观的角度充分考虑到地震振动变化而带来的影响,并根据其具体的环境来考虑建筑物的抗震能力,以此来确保建筑物能够被安全的使用。
2建筑结构性能抗震设计的方法2.1关于建筑场地的选择在建筑结构设计之中,其建筑场地会产生极为重要的影响,例如:在同样的设计条件之中,若其场地环境存在着差异,那么建筑物的抗震效果也会存在着较大差异,所以,在发生地震灾害之时,其对建筑物的破坏程度,也存在着明显的差别。
基于此,设计人员应当在进行建筑场地选择之时,需要充分考虑现场施工环境中的地质条件,同时结合已有资料并对现场进行勘探,从而尽可能的降低地震灾害所带来的影响,例如:存在湿陷性黄土或软土的建筑场地,则会对建筑安全造成较大的影响,而密实砂土层以及含水量较低的粘土,则能提供较为良好的建筑场地。
所以,在建筑场地出现了地质不良之时,应当根据其具体情况采取有效的解决措施,同时还应当继续做好加固以及防御工作,从而让建筑地基的强度等级能够得到提高,以此来确保建筑结构符合安全质量要求。
结构动力学理论及其在地震工程中的应用
结构动力学理论及其在地震工程中的应用结构动力学(StructuralDynamics)是指研究结构物受外力影响时所产生的动态响应的一门学科。
结构动力学理论是工程力学中的一个重要研究方向,其研究内容涉及结构物力学特性、物理性能、振动响应等方面。
结构动力学理论与地震工程密切相关,在地震工程中有着重要的应用。
由于地震灾害多发于地震活跃区,而地震对结构物的影响是一种级数变化的过程,在各个阶段的振动具有不同的特征,所以对结构物的振动响应变化是有必要去全面地去研究的。
结构动力学理论就是用来研究结构物受外力影响时所产生的动态响应的理论。
因此,结构动力学理论在地震工程中可以被用来分析地震灾害发生时结构物的振动响应,从而有效地控制和减少振动对结构物造成的损伤,实现抗震。
结构动力学理论在地震工程中的应用主要有三个方面:一是地震动力学分析,即地震动作用下结构物的动力分析,采用结构动力学理论可以有效地估算结构物在地震作用下的振动、变形、受力等物理参数;二是地震防护结构设计,即对结构物进行地震防护结构设计,采用结构动力学理论可以有效优选地震防护措施,设计抗震性能更优的防护结构,从而减少地震破坏的可能性;三是地震控制,即采取各种措施控制地震作用下结构物的振动,采用结构动力学理论可以有效地设计抗震降谐装置,以阻抗地震震动对结构物的损伤。
总之,结构动力学理论及其在地震工程中的应用是地震灾害控制与防治方面的重要理论依据,其正确运用可以有效地控制和减少地震破坏的可能性,是实现抗震的重要技术手段。
在实际工程中,在防治地震灾害之前,必须充分利用结构动力学理论,做到实施有效的抗震设计。
以上就是有关结构动力学理论及其在地震工程中的应用的讨论。
由此可见,结构动力学理论在地震工程中的应用是不可或缺的,是地震灾害防治中的重要手段。
未来,结构动力学理论必将受到越来越多的关注,对抗震的研究也将更加深入,为提高地震灾害防治水平做出贡献。
结构动力学结构地震响应分析
求解地震作用下结构内力得方法: 1、比较精确得方法: 建立结构体系得动力学模型,根据在地震作用下得 位移反应,利用刚度方程,直到求解内力。 适用情况:理论分析。 2、近似方法: 根据地震作用下结构得加速度反应,求出该结构体 系得惯性力,将此惯性力视作为一种反映地震影响 得等效力,即地震作用,再进行结构静力计算,求出各 构件内力。 适用于:结构设计。
1、3、1 地震震级
地震震级就是表征地震强弱得指标,就是地震释放多少 能量得尺度。 小于2级得地震人们感觉不到; 5级以上得地震就要引起不同程度得破坏,统称为破坏性 地震;7级以上地震称为强烈地震。
地震烈度:就是地震对地面影响得强烈程度,主要依据 宏观得地震影响和破坏现象等方面来判断。 地震烈度就是表示某一区域范围内地面和各种建筑 物受到一次地震影响得平均强弱程度得一个指标。
因此,多质点体系得等效总重力荷n载即为:
Geq 0.85 Gi
i 1
2、 质点得地震作用
➢ 在求得结构得总水平地震作用后,将其分配到各个质点,可以 得到各质点得地震作用。
x(t)
x(tk1 )
x(tk1 )(t
tk1 )
1 2
x(tk1 )(t
tk 1 ) 2
1 6
x(tk ) x(tk 1 ) tk tk 1
(t
tk1 )
xk
xk 1
xk1t
1 2
xk 1
t
2
1 6
(
xk
xk1 ) t 2
xk 1
x k 1t
1 3
xk1t 2
结构动力学在抗震设计中的应用
结构动力学在抗震设计中的应用首先,结构动力学可以用于地震响应分析。
地震是结构最常见的外力作用之一,因此进行地震响应分析对于设计抗震结构至关重要。
结构动力学可以通过建立结构的数学模型,利用数值方法求解结构在地震荷载下的响应,包括结构的位移、速度、加速度等。
这些结果可以帮助工程师评估结构在地震中可能发生的损伤程度,从而指导抗震设计的优化。
其次,在抗震设计中,结构动力学可以用于预测结构的抗震性能。
通过对结构的地震响应进行分析,可以得到结构的动力特性,如固有周期、阻尼比等。
这些特性可以用来评估结构的抗震性能,比如通过比较结构的固有周期与预计地震的周期,判断结构的共振情况。
此外,结构动力学还可以进行结构的可靠度分析,通过考虑结构的不确定性,评估结构在地震荷载下的可靠性,进而指导设计和改进。
另外,结构动力学在抗震设计中可以用于优化结构的抗震性能。
通过分析结构的地震响应特性,可以评估结构存在的薄弱点,如刚度不均匀、节点连接不牢固等。
然后,可以采取一系列措施来改进结构的抗震性能,比如增加结构的抗倾覆能力、加强结构的刚度和耐震性能等。
结构动力学可以帮助工程师评估不同的设计方案,并选择最优的方案。
最后,结构动力学还可以用于抗震设备的设计。
在地震中,一些特殊的设备,比如液压减震器、摆锤等可以起到减震和消能的作用。
通过结构动力学的分析,可以确定这些抗震设备的设计参数,使其能够有效地减小地震对结构的影响,保护结构免受严重损坏。
综上所述,结构动力学在抗震设计中起着重要的作用。
通过结构动力学的分析,可以预测和评估结构在地震中的响应和性能,并通过优化设计方案和采用适当的抗震设备来提高结构的抗震能力。
因此,结构动力学是抗震设计不可或缺的工具。
但需要指出的是,结构动力学的应用在实际工程中仍需结合经验和现场实测数据进行综合分析和判断,以确保结构的安全和可靠性。
抗震设计中的结构动力学分析
抗震设计中的结构动力学分析地震是一种破坏性极强的自然灾害,为了减少地震对建筑物造成的损失,抗震设计成为了建筑工程中的重要环节。
而在抗震设计中,结构动力学分析是一项必不可少的工作。
本文将探讨抗震设计中的结构动力学分析的重要性和方法。
一、结构动力学分析的重要性结构动力学分析是指通过数学模型和计算方法,研究建筑结构在地震作用下的动力响应。
它可以评估建筑物在地震中的受力情况,确定结构的抗震性能,并指导抗震设计的优化。
因此,结构动力学分析在抗震设计中具有重要的意义。
首先,结构动力学分析可以帮助工程师了解建筑物在地震中的受力情况。
地震作用会引起建筑物产生振动,而振动会导致结构受力。
通过结构动力学分析,可以计算出建筑物在地震中的加速度、速度和位移等参数,从而了解建筑物的动力响应。
这些参数可以帮助工程师评估结构的抗震性能,判断结构是否足够安全。
其次,结构动力学分析可以指导抗震设计的优化。
通过分析建筑物在地震中的动力响应,可以发现结构的薄弱环节,进而采取相应的措施加强这些部位。
例如,在设计过程中,可以通过增加结构的刚度、加固连接节点等方式提高结构的抗震能力。
结构动力学分析可以帮助工程师找到最佳的抗震设计方案,从而提高建筑物的抗震能力。
二、结构动力学分析的方法在进行结构动力学分析时,常用的方法包括静力分析和动力分析。
静力分析是指在地震作用下,建筑物的响应可以近似看作是静力平衡的问题。
这种方法适用于简单结构和小震区,计算相对简单,但精度相对较低。
动力分析是指通过考虑地震激励的动力响应,计算建筑物在地震中的动力参数。
这种方法适用于复杂结构和大震区,计算相对复杂,但精度较高。
在动力分析中,常用的方法包括模态分析和时程分析。
模态分析是指将结构的振动模态进行分解,通过计算每个振动模态的响应,得到整个结构的动力响应。
这种方法适用于线性结构和小震区,计算相对简单,但只考虑了结构的固有振动特性,对于非线性结构和大震区的分析精度较低。
基于结构动力学的地震响应分析研究
基于结构动力学的地震响应分析研究结构动力学是研究结构物在外部激励下的响应及其稳定性的领域。
在地震工程中,结构动力学被广泛地应用于分析地震对建筑物产生的影响,以及评估结构物在地震中的抗震能力。
下面,本文将从基本概念、分析方法、实验研究以及近年来的发展方向等几个方面来介绍基于结构动力学的地震响应分析研究。
一、基本概念结构动力学是研究结构物变形、振动、破坏等响应以及相关运动学、动力学和力学性质的领域。
结构动力学分析的主要内容包括自由振动、强迫振动、非线性振动、稳定性、杆件动力学、场地运动等。
其中,结构动力学中的地震响应分析是基于结构动力学的研究,用来分析地震对建筑物的影响。
地震响应分析通常涉及到在地震作用下结构物的振动响应、变形、应力和应变等参数的计算。
二、分析方法目前,针对地震动力学所采用的分析方法主要有两类:基于时间域的直接积分方法和基于频域的响应谱法。
这两种方法各有优缺点,不同的结构物和地震地质条件选择不同的方法来进行地震响应分析。
1. 时间域积分法 Time-Domain Integration时间域积分法是一种基于数值积分的地震动力学分析方法,适用于包括线性和非线性结构物在内的不同结构体系。
时间域积分方法的基本思想是将体系的一组运动微分方程用数值算法连续积分求解。
这种方法是目前最普遍的地震响应分析方法,主要优点是能够精确模拟展向奇异或冲击型地震,而且适合于各种类型的结构体系。
同时,非线性效应和结构非均匀性也可以考虑。
2. 响应谱法 Response Spectrum Method响应谱法是一种基于频域分析的地震响应分析方法,其基本思想是将地震波用一组谱函数来描述,然后将结构反应用与这些谱函数相对应的反应谱来代表。
响应谱法主要适用于周期类似、自振和半自振型结构物。
相较于时间域积分法,响应谱法的主要优点是计算速度快、计算量小、计算方法简单,而且适用于各种类型的结构体系。
但是,响应谱法常常需要进行简化,因此,不适用于复杂结构和非线性结构的地震响应分析。
结构动力学防震减震应用研究
结构动力学防震减震应用研究结构动力学防震减震应用研究随着科技和经济的不断发展,建筑物的高度和重量越来越大,地震对于建筑物的破坏性也变得越来越严重。
结构动力学防震减震技术的应用,对于增强建筑物的抗震能力,减少地震损失,具有非常重要的意义。
本文将对结构动力学防震减震应用研究进行介绍与分析。
一、结构动力学防震减震原理及分类结构动力学防震减震原理是指通过将建筑结构分离成稳定性结构和自振结构,并采用不同的减震措施,使结构在地震作用下获得一定的变形而不失稳定性,达到对抗震性能的提高。
按照不同的减震措施,结构动力学防震减震分为几种类型,如下:1.摇摆支撑型(Longitudinal swinging support),主要是利用仿形的摇摆支撑枢纽构造,在地震发生时,摇摆支撑枢纽构造与建筑物之间产生反向转动的摇摆效应,防止建筑物产生过大偏移和振动。
2.摇摆阻尼型(Transverse pendulum damping),主要是采用悬挂在建筑物内部的多个摇摆质点,这些质点在一定的受力下会产生反向摆动,从而消除振动能量。
在地震过程中,摇摆质点所产生的反向摆动会消耗震动能量,从而减小建筑物对于地震的反应。
3.双摆动能式阻尼型(Dual-pendulum energy dissipation damping),主要是采用两个摇摆支撑枢纽构造,并通过摇摆的相对移动来消耗地震能量,在地震后可以大大减小建筑物的反应,进一步提高抗震能力。
4.土壤增强型(soil reinforcement),主要是采用人工加固及改善土壤的抗震性能的方法,防止因地震而发生的土体流动、液化或滑坡等灾害。
二、国内外结构动力学防震减震应用研究现状近年来,国内外各大研究机构和大学都在积极研究结构动力学防震减震应用技术,把结构动力学防震减震技术引入到建筑工程、桥梁工程、地下工程、钢结构等领域。
以下就国内外研究现状进行介绍:1.国内研究现状我国在结构动力学防震减震应用技术研究方面已经取得了很大进展。
