大跨度钢结构的地震波行波效应
2014-08-01于文杰
黑龙江科技大学学报 2014年4期
关键词:效应
于文杰, 李 成
(1.华北水利水电大学 土木与交通学院,郑州450011;2.中国石油集团工程设计有限责任公司 北京分公司,北京100085)
0 引 言
震源释放的能量以地震波的形式经由不同的路径、地形和地质条件传至地表,导致地面各点地震动存在时滞,称为行波效应[1]。目前,在对大跨度结构进行抗震设计时,考虑多点地震输入的影响已成为国内外学术界和工程界的共识[2-4]。楼梦麟等[2]研究分析了单层柱面网壳在地震行波激励下的动力响应,李忠献等[3]研究分析了行波效应对大跨度空间网格结构地震响应的影响,刘吉柱[4]研究分析了行波效应对大跨度拱桥地震响应的影响。关于行波效应影响大跨度双跨门式钢结构厂房地震响应的文献较少,因此,研究和分析地震波的行波效应对大跨度双跨钢结构厂房的影响,具有理论和实际工程双重意义。
1 分析方法
在结构的地震响应计算中,不考虑地震波行波效应一致输入时,结构动力平衡方程[5-7]为

式中:M——结构的质量矩阵;
C——结构的阻尼矩阵;
K——结构的刚度矩阵;
y——结构的位移向量;
y¨——结构的加速度向量。
考虑地震波行波效应的多点激励的动力平衡方程为

Ps——结构所受外荷载;
Fb——结构所受支反力。
将式(2)中的第一式展开,可以得到关于上部结构未知运动向量的动力平衡方程:

通常,如果采用集中质量模型,则有Msb=0;一般情况下,阻尼力相对于惯性力而言可以忽略不计,阻尼力常常被忽略;那么,可将式(3)写为

式(4)中,-Ksbyb是绝对坐标系下由于支座随地面运动而产生的作用在上部结构的力。……
登录APP查看全文
