[地震工程] Earthquake Response Spectra [地震反应谱]
反应谱的基本概念(Introduction to Response Spectra) 地震动反应谱:单自由度弹性系统对于某个实际地震加速度的最大反应(可以是加速度、速度和位移)和体系的自振特征(自振周期或频率和阻尼比)之间的函数关系。工程中常用到反应谱的概念,如,我们目前采用的是基于反应谱的抗震设计方法、在静力弹塑性分析的时候我们还需要用到反应谱、在动力时程分析选择地震波的时候,我们还常需要以规范的设计反应谱为参考,要求选择的地震波的反应谱和设计反应谱相比不能偏差过大。 反应谱的理论公式(Basic Equations of Response Spectra) 单自由度地震作用下的动力方程: 从公式(2-5)可知,结构的地震动响应只和 3 个变量有关:地面加速度()、结构的阻尼比(ξ)和无阻尼结构体系的圆频率(ω)。因此对于一个给定的地震动,结构的位移响应ur 是圆频率(ω)和阻尼比(ξ)的函数。根据反应谱的概念,对于特定的地震波,只要选定阻尼比ξ,结构的最大响应(包括,速度、位移和加速度)是结构频率ω的函数,对一条特定的地震波,圆频率(ω)取不同的值进行动力时程分析,将获得响应最大值作为纵坐标,圆频率(ω)为横坐标绘图,就得到反应谱曲线。 常用的地震反应谱(Commonly used Response Spectra) (1)反应谱(Response Spectra) 当最大响应分别取相对位移、相对速度、绝对加速度时,我们可获得以下反应谱: 相对位移反应谱: 相对速度反应谱: 绝对加速度反应谱: (2)伪反应谱(Pseudo-Response Spectra) 另外,工程中还常用到伪反应谱。所谓伪反应谱是指,当我们获得相对位移位移反应谱后,通过以下公式获得伪相对速度反应谱、伪绝对加速度反应谱: 伪相对速度反应谱: 伪绝对加速度反应谱: …
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