随机地震激励作用下自复位结构的平稳响应
2021-02-07胡慧瑛陈林聪
振动与冲击 2021年3期
胡慧瑛,陈林聪,2
(1.华侨大学 土木工程学院,福建 厦门 361021;2.福建省智慧基础设施与监测重点实验室,福建 厦门 361021)
地震对人类社会的危害不言而喻。传统结构虽然能有效保障人员的生命财产安全,但震后往往存在结构倒塌、残余变形过大等问题,使得结构震后修复成本过高。近来,为了减少结构震后修复产生的经济损失,工程界致力于研究可恢复功能结构[1-5]。可恢复功能结构是指在震中不发生破坏或是仅发生可以迅速修复破坏的结构,因此能显著减小震后修复所需的时间成本和经济成本。自复位结构作为可恢复功能结构中的一种,逐渐成为国内外学者的研究热点。已有研究表明,自复位结构不仅具有与传统结构大致相当的耗能能力,还能有效消除结构的残余变形,大大减小了结构震后修复负担。
目前有关自复位结构的研究成果丰硕。在响应预测方面,常用方法有时程分析法[6-7]以及平均法[8-9],但这些研究多是在确定性激励下进行,鲜有涉及随机激励环境。众所周知,地震地面运动具有明显的随机性。在随机地震动作用下自复位系统的响应也是一个随机过程。最近,胡晓斌等[10]利用等效线性化法建立了单自由度自复位系统随机地震响应的求解流程。然而,等效线性化仅能获得系统的高斯响应,低估了响应位移与速度的均方值,以致结果偏于不安全。另外,上述研究中采用了高斯白噪声激励模型,该激励能量在频域内是均匀分布的,有悖于实际情况[11]。……
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