地震作用下剪切型结构时程分析与可靠性

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随着地震工程研究的深入,结构抗震可靠性分析的研究工作日益受到重视。本文通过对简单的剪切型结构在地震作用下基于时间历程的位移变形、基底剪力可靠性分析研究,发掘JC法与时程分析相结合的优势,并验证了这一方法在结构地震响应分析中的可行性和规律性。针对结构物在地震作用下的时间历程响应可靠性分析研究中存在的问题,本文主要进行了以下几个方面的研究工作,并得出了相应结论。 (1)本文从地震工程中最为常用的平稳随机模型入手,引入确定性的时间包络函数概念,将地震动加速度模型表示为均匀调制非平稳随机过程,从而使得复杂的随机地震动过程模型化、简单化,确保能以较真实地反映地震动的输入进行结构分析,从而使计算分析结果可靠。 (2)从单质点体系地震反应入手,引出地震反应谱的概念,以平稳输入最大反应的概率分布近似找出地震反应谱S_a(ω)和地震动加速度功率谱S_X(ω)之间的对应关系。然后利用地震反应谱的特性,以拟合设计反应谱为目标,利用快速傅立叶变换(FFI)技术实现了地震地面运动的模拟。 (3)利用振型分解反应分析方法进行线性结构体系确定性地震反应分析,然后利用线性随机常微分方程研究的结论,用确定性方法来构造随机地震运动方程的均方解,从而求得地震作用下结构反应的相关函数与方差。 (4)从剪切型结构在地震作用下的实际受力和变形特征入手,结合地震作用下结构破坏安全界限、破坏机理及失效准则的研究分析,根据地震作用的概率统计特征,进行了剪切型结构抗震可靠性分析研究。
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