數(shù)值模擬及虛擬激勵在隨機響應分析中的應用與比較.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TU311.3國際圖書分類號：624.042.7工學碩士學位論文數(shù)值模擬及虛擬激勵在隨機響應分析中的應用與比較碩士研究生：程艷卓導師：吳知豐教授申請學位：工學碩士學科、專業(yè)：工程力學所在單位：土木工程學院答辯日期：2006年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文I摘要將地震地面運動視作是隨機過程并應用隨機振動的理論來研究結構在隨機地震荷載作用下的響應和響應的概率特性，是結構抗震理論的重大發(fā)展。但是

2、由于隨機振動理論的復雜及其應用范圍的受限制，實際上，有些工程問題并沒有得到很好的解決。因此本文選取解決隨機振動問題的兩種比較簡單而又易于理解的方法即數(shù)值模擬的方法和虛擬激勵的方法來解決結構在隨機地震荷載作用下的響應問題，目的在于將復雜的隨機振動理論結和結構抗震理論結合起來，以便讓廣大工程人員接受和理解。本文選取在地震工程中應用最為廣泛的金井清模型，參考文獻結合現(xiàn)行抗震規(guī)范給出模型的各種參數(shù)，并且引進確定性的時間包絡函數(shù)的概念，從而將地震

3、地面運動表示成均勻調制非平穩(wěn)隨機過程。這樣使得復雜的隨機地震動過程模型化、簡單化，并在此基礎上構造人工地震波和虛擬激勵。這樣可以確保真實的反映地震動的輸入從而保證計算結果的可靠性。運用數(shù)值模擬原理的三角級數(shù)合成法則和中心極限定理采樣方法合成人工地震波和結構的隨機參數(shù)。在主要考慮荷載隨機性的前提下，對線性結構的隨機參數(shù)進行較小幅度的變化，得到了在參數(shù)小變化的情況下，荷載的隨機性掩蓋了參數(shù)的隨機性的結論。由于結構的振動總是具有不同程度的非線