[反应谱][动力学][抗震] 不同阻尼比反应谱曲线的相交现象 (The Curve Intersection Phenomenon of Response Spectra with Different Damping Ratios)

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采用 SPECTR反应谱分析软件 (下载链接: http://www.jdcui.com/?p=1875 对几个地震波进行位移谱的求解,结果如图1~图5所示,可以发现,随着阻尼比的增大,大部分地震波在各周期范围内反应谱值减小。但是部分地震波在某些周期范围内,阻尼比增大,但是位移谱值不一定减小。

在图形上表现为不同阻尼比的反应谱曲线在某些周期范围内出现相交的现象(见图1及图3)。同样,拟加速度反应谱也存在这个现象,因为拟加速度反应谱是由位移谱转换过来的。

初看这个现象感觉很奇怪,其实仔细想也十分正常。

以图1的反应谱为例,在周期2.5s左右出现明显的相交现象。把2.5s周期各阻尼比单自由度结构的位移时程绘制出来,见图6.

由图6可见,各阻尼比下,位移时程曲线的整体趋势是比较一致的,该凸的地方大家一起凸起来,该凹的地方一起凹下去,但是随着阻尼比的增大,出现绝对值最大值的时间不同了,虽然趋势一致。

如图,阻尼比为20%的位移最大值出现在30s左右,其他阻尼比下位移绝对值最大值出现在40s左右。且阻尼比增大到20%后绝对值比其他阻尼比在40s左右出现的绝对值大。因此不同阻尼比的反应谱曲线就出现了交点。

因此,不同阻尼比的反应谱曲线是可能出现交点的。因为,反应谱是纵坐标是绝对值。阻尼比发生改变,可能整个响应时程的整体趋势没改变,但是最大值出现的位置会不同,大小的增大或减小规律也不同,而反应谱记录的是绝对值。

所以,千万别闭着眼睛说,阻尼比越大,位移越小。瞎说!!! 8-) :-D 

图 1

图 2

图3

图 4

图 5

图 6


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