王振科+陈力+王晓东+赵灿+侯钢领

摘要：以建筑结构地震动力响应的时域分析、频域分析及其相互关系为内容，应用软件MatLab及其内部函数，探讨该理论的数值仿真模拟教学。以某三层建筑结构的地震反应为教学对象，应用MatLab的内部函数，实现了时域分析的数值积分和卷积积分，频率分析的Fourier变换和传递函数分析。通过数值模拟表明了时域与频域的转化关系，并探讨了参数变化对结构地震响应的影响。本研究对应用MatLab及其他软件提高建筑结构教学质量具有一定的参考价值。

关键词：结构地震响应；时域分析；频率分析；MatLab；数值仿真

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2017）03-0119-05

随着计算机技术的发展，数值模拟已经成为结构科学研究的基本方法，也是重要的教学内容。结构动力分析是建筑抗震、抗风、抗爆以及振动控制等领域的理论基础，也是掌握结构动力性能和设计的关键内容[1]。由于该部分内容涉及时间、结构动力特征、初始条件和外部激励等变量，并且变量之间相互影响，应用数值模拟提高该部分的教学质量具有显著的意义。应用数值模拟提高教学质量是国内外大学教育的发展趋势，美国迈阿密大学S.S. Rao将MatLab与结构振动教学进行了完美的结合[2]，陈清军和李文婷应用ANSYS软件探讨结构动力学的多元化教学，并取得了良好的效果[3]。应用计算机数值仿真，提高大学教学质量是发展趋势。

MatLab是矩阵（Matrix）、实验室（Laboratory）两个词的组合，称为矩阵实验室，是由美国新墨西哥大学Cleve Moler教授为教学而开发的。……