傳統(tǒng)反應(yīng)譜CQC法研究與改進(jìn).pdf

1、工程抗震設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是確定結(jié)構(gòu)的地震作用及其效應(yīng)，以此作為設(shè)計(jì)校核的依據(jù)。目前，反應(yīng)譜CQC法是我國(guó)和世界多數(shù)國(guó)家抗震設(shè)計(jì)規(guī)范所推薦的計(jì)算地震作用及其效應(yīng)的首選方法。地震地面運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是取決于地震規(guī)模、震源機(jī)制、傳播路徑和場(chǎng)地條件等許多復(fù)雜因素的隨機(jī)過(guò)程，結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)也是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，理論上采用隨機(jī)振動(dòng)分析法來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算比較合理。由于隨機(jī)振動(dòng)分析法的計(jì)算復(fù)雜性和高昂的計(jì)算成本成為其通向工程應(yīng)用的瓶頸，工程師們?yōu)榱死@過(guò)這些困難，

2、不得不尋找能夠大幅提高計(jì)算效率又能保證計(jì)算精度的近似方法，于是提出了反應(yīng)譜CQC法。工程界普遍認(rèn)為，應(yīng)用現(xiàn)行反應(yīng)譜CQC法(本文以下稱為傳統(tǒng)反應(yīng)譜CQC法)計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用及其效應(yīng)，既能保證計(jì)算精度，又能節(jié)約計(jì)算成本。但在實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)，某些結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)反應(yīng)譜CQc法計(jì)算結(jié)果比實(shí)際偏小較多，有的不能很好地解釋某些震害現(xiàn)象，有的與模型試驗(yàn)結(jié)果明顯不符。因此，本文圍繞改進(jìn)傳統(tǒng)反應(yīng)譜cQC法計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度這一目標(biāo)，根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)分析理論和反應(yīng)

3、譜理論對(duì)反應(yīng)譜CQC法進(jìn)行了深入研究，主要取得了以下成果： l、在不增加計(jì)算難度和計(jì)算過(guò)程復(fù)雜性的前提下，提出了有效提高計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度的改進(jìn)反應(yīng)譜cQC法。利用國(guó)際著名商用軟件MSC.Nastran對(duì)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析和時(shí)程分析，分別將計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)反應(yīng)譜cQc法和改進(jìn)反應(yīng)譜cQC法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較，驗(yàn)證了傳統(tǒng)反應(yīng)譜CQC法的不合理性和改進(jìn)反應(yīng)譜CQC法的正確性； 2、將規(guī)范加速度反應(yīng)譜轉(zhuǎn)換為當(dāng)量功率譜密

4、度，分別按白噪聲假定和當(dāng)量功率譜密度計(jì)算模態(tài)相關(guān)系數(shù)，采用MSC.Nastran和自編的程序分別應(yīng)用傳統(tǒng)反應(yīng)譜CQC法和改進(jìn)反應(yīng)譜CQC法計(jì)算實(shí)際工程的地震作用效應(yīng)，驗(yàn)證了將實(shí)際地震動(dòng)簡(jiǎn)化為白噪聲具有充分的合理性，為改進(jìn)反應(yīng)譜CQC法提供了實(shí)用可行性； 3、結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)分析法的計(jì)算結(jié)果顯示，在應(yīng)用反應(yīng)譜CQC法計(jì)算復(fù)雜結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)時(shí)，被截?cái)喔哳l模態(tài)的影響不可忽視，尤其對(duì)底部樓層的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件更是如此。為此，本文又提出了考慮