【專業(yè)知識(shí)】什么是結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜分析

1、 本文極具參考價(jià)值，如若有用請(qǐng)打賞支持我們！不勝感激！【解答】反應(yīng)譜分析建立在振型分解反應(yīng)譜理論基礎(chǔ)上。振型分解理論將結(jié)構(gòu)的地震作用響應(yīng)分解為各振型分量的疊加，即對(duì)應(yīng)每個(gè)振型都有一個(gè)地震作用，然后通過一定的組合方法（SRSS，CQC，ABS 等）疊加各振型結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)得到最終總的結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)值。振型分解法的數(shù)學(xué)和力學(xué)的本質(zhì)：首先是利用功的互等定理（貝蒂定理）得到的振型正交性質(zhì)，從而將多自由度結(jié)構(gòu)振動(dòng)偏微分方程組解耦成若干等效單自由度體系的常微分方程組，進(jìn)而得到結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)的解答。當(dāng)然，對(duì)于地震作用這樣的復(fù)雜問題，結(jié)構(gòu)振動(dòng)的偏微分方程組的精確解是難以得到的，而必須采用數(shù)值解法。常采用的數(shù)值解法

2、有 Wilson-法，Newmark-法等。這些數(shù)值積分方法都有對(duì)應(yīng)的求解程序，結(jié)構(gòu)工程師不需要很精通這些數(shù)值求解方法的具體過程，而只需要建立一些概念即可。這里需要注意一個(gè)概念：振型分析反應(yīng)譜法只適用線彈性體系。如果考慮結(jié)構(gòu)的彈塑性性質(zhì)，則這種方法不適用。這是為什么呢？這就是振型正交性，由于功的互等定理建立在材料線彈性假定的基礎(chǔ)上，故由此得到的振型正交性也僅適用于線彈性體系。這也就是為什么大震下的結(jié)構(gòu)彈塑性不采用振型分解反應(yīng)譜法，隔震結(jié)構(gòu)也不能采用這種方法的原因。還要注意的一個(gè)概念就是：反應(yīng)譜。什么是反應(yīng)譜？從概念上講，反應(yīng)譜是在特定 本文極具參考價(jià)值，如若有用請(qǐng)打賞支持我們！不勝感激！的地震

3、波作用下，單自由度體系的某一響應(yīng)量值與自振周期的關(guān)系曲線。這里注意兩個(gè)概念，一是單自由度，二是特定的地震作用。其實(shí)，反應(yīng)譜可分為地震反應(yīng)譜和設(shè)計(jì)反應(yīng)譜兩種，工程上用得最為廣泛的是設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，是根據(jù)多條地震反應(yīng)譜由統(tǒng)計(jì)的方法取平均或取包絡(luò)并通過人為調(diào)整最終得到的，存在一些人為的調(diào)整因素。再進(jìn)一步明確一個(gè)概念，反應(yīng)譜曲線與哪些因素有關(guān)？首先，設(shè)防烈度決定反應(yīng)譜曲線地震響應(yīng)的最大值；其次，設(shè)計(jì)地震分組和場(chǎng)地類別決定了特征周期。也許不少人對(duì)特征周期這個(gè)概念比較含糊，不知道究竟是什么。其實(shí)，我的理解，特征周期就是設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線下降段對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)周期值，很大程度上屬于人為定義的概念。當(dāng)特征周期取得大一些，我

4、們會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線對(duì)應(yīng)數(shù)值一般將變大。這就是為什么 01 抗震規(guī)范較 89 抗震規(guī)范，在特征周期上就做了調(diào)整使之增大，從而人為加大了地震作用的計(jì)算值，從某種意義上加大了結(jié)構(gòu)的抗震安全儲(chǔ)備。再次，設(shè)計(jì)反映譜還和結(jié)構(gòu)的阻尼比有關(guān)。結(jié)構(gòu)的阻尼比越小，反應(yīng)譜曲線的數(shù)值一般就越大。這是因?yàn)樽枘崾亲璧K結(jié)構(gòu)振動(dòng)的一種能量削弱，因此從結(jié)構(gòu)概念上講，阻尼越大對(duì)結(jié)構(gòu)越有利。這就是為什么現(xiàn)在耗能減震技術(shù)在抗震領(lǐng)域非常有用的一個(gè)原因。雖然振型分解反應(yīng)譜法僅適用于線彈性結(jié)構(gòu)，但這種方法仍是工程界最為廣泛使用的地震作用方法，其概念明確，而且計(jì)算精度能滿足工程要求，且軟件操作便捷易懂，便于工程技術(shù)人員掌握。以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。 本文極具參考價(jià)值，如若有用請(qǐng)打賞支持我們！不勝感激！結(jié)語：借用拿破侖的一句名言：播下一個(gè)行動(dòng)，你將收獲一種習(xí)慣；播下一種習(xí)慣，你將收獲一種性格；播下一種性格，你將收獲一種命運(yùn)。 事實(shí)表明，習(xí)慣左右了成敗，習(xí)慣改變?nèi)说囊簧?。在現(xiàn)實(shí)生