土-框架結(jié)構(gòu)水平動力相互作用的頻域分析
祝文畏，楊學林，申屠劍君，岳燕玲
- 摘 要
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祝文畏，楊學林，申屠劍君，岳燕玲（浙江省建筑設計研究院，杭州310006）［摘要］考慮框架結(jié)構(gòu)層間分布質(zhì)量，在層局部坐標系中建立運動微分方程。建立頻域內(nèi)的層間場傳遞矩陣，利用樓層集中質(zhì)量動力平衡建立頻域內(nèi)的層間點傳遞矩陣。引入基礎動力剛度并利用基礎動力平衡，結(jié)合傅氏變換，得到結(jié)構(gòu)地震反應與水平地震輸入之間的關系，并給出相關求解方法。分析考慮層間分布質(zhì)量的影響，顯示框架結(jié)構(gòu)高階振型在地震反應中參與程度提高；結(jié)構(gòu)阻尼和輻射阻尼對結(jié)構(gòu)反應重要性的影響隨著上部結(jié)構(gòu)剛度的變化而改變。［關鍵詞］框架結(jié)構(gòu)；水平地震反應;頻域分析;傳遞矩陣;輻射阻尼;結(jié)構(gòu)阻尼中圖分類號：TU-311-3文獻標識碼：A文章編號：1002-848X(2012)08-0133-04Frequency-domain analysis for-interaction of horizontal dynamic in soil-frame structureZhu Wenwei, Yang Xuelin, Shentu Jianjun, Yue Yanling(Zhejiang Province Institute of Architectural Design and Research，Hangzhou 310006, China)Abstract: Considering the distributed mass along the frame stories of frame structure, equation of motion is given in the local coordinates of the story. The field transfer matrix is founded in the frequency domain, and the point transfer matrix is founded by using the dynamic equilibrium of the lumped mass at the floor. The dynamic stiffness of base is introduced and the dynamic equilibrium of base is used. Structural response under horizontal earthquake can be obtained through the fast Fourier transform technique. The analysis results show that the high modes play more important effects to the seismic response of structure. And the effects on structure are different with the vary of structure stiffness between radiation damping and structure damping.Keywords: frame;soil;interaction;horizontal seismic respose;frequency-domain analysis;transfer matrix;radiation;structure; damping作者簡介：祝文畏，碩士，一級注冊結(jié)構(gòu)工程師，主要從事結(jié)構(gòu)動力特性研究，Email:wenwei_z@163.com。參考文獻［1］王阜, 廖振鵬. 多層剪切型結(jié)構(gòu)水平地震反應的行波分析［J］. 地震學報, 1986, 8(4): 421-429.［2］王阜, 廖振鵬. 煙囪豎向地震反應的波動分析［J］. 土木工程學報, 1984, 17(1):12-26.［3］王光遠. 建筑結(jié)構(gòu)的振動［M］. 北京: 科學出版社，1978.［4］林皋. 土與結(jié)構(gòu)動力相互作用［J］. 世界地震工程, 1991, 7(1)：4-21.［5］王鳳霞, 何政, 歐進萍.樁-土-結(jié)構(gòu)動力相互作用的線彈性地震反應分析［J］. 世界地震工程, 2003, 19(2)：58-66.［6］呂西林,陳躍慶.高層建筑結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用效果的振動臺試驗對比研究［J］. 地震工程與工程振動, 2002, 22(2)：42-48.［7］廖振鵬.工程波動理論導論［M］. 北京:科學出版社, 2002.［8］祝文畏, 張碩英. 土-結(jié)構(gòu)豎向動力相互作用的頻域分析法［J］. 建筑結(jié)構(gòu),2008,38(6)：42-44.［9 ］廖振鵬,王阜.論結(jié)構(gòu)物的豎向輸入［J］. 地震工程與工程振動, 1983, 3(2)：781-87.［10］SAFAK E. New approach to analyzing soil-structure systems ［J］. Soil Dynamic and Earthquake Engineering，1998, 17: 509-517.［11］楊佑發(fā),王一功.傾斜基巖上的土-框架相互作用研究［J］.地震工程與工程振動,2005,25(2)：177-182.
