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基于Kanai-Tajimi谱卷积型非粘滞阻尼多自由度结构地震动响应的简明闭式解

2022-07-21李创第贺王涛葛新广

地震工程与工程振动 2022年3期
关键词:模态结构方法

李创第,贺王涛,葛新广,2

(1.广西科技大学土木建筑工程学院,广西柳州 545006;2.柳州工学院土木建筑工程学院,广西柳州 545616)

引言

当下地震灾害所带来的人员伤亡和财产损失极大,防震减灾[1-2]研究成为当下重要的研究课题。阻尼[3-4]常被用来描述结构在振动过程中能量耗散的关键参数,其作用机理较为复杂,故仍没有统一阻尼模型。工程上应用较为广泛的粘弹性阻尼模型,未考虑振动滞后现象,与实际不符。为此,Biot[5]首先提出考虑滞后效应的非粘滞阻尼模型,阻尼力在数学形式上表现为质点振动速度同某一核函数的卷积。关于非粘滞阻尼结构体系的动力学分析,主要包含参数识别、模态分析和动力响应分析,其均得到广泛研究。但目前非粘滞阻尼结构的动力响应分析基本局限于确定性时程激励分析,关于非粘滞阻尼结构体系的随机响应分析研究报道较少。段忠东等[6]利用拉普拉斯变换对非粘滞阻尼模型阻尼参数识别进行研究,表明非粘滞阻尼模型在描述结构耗能更具有一般性。Liu[7-8]对指数型核函数型非粘滞阻尼结构的动力响应分析进行研究,指出非粘滞阻尼特征是许多工程结构地震中的耗能形式,并研究了时程激励下的结构地震动响应。汪梦甫等[9]利用指数型非粘滞阻尼体系地震反应的振型分解方法,对地震作用下的动力反应进行分析,并推导新的地震作用计算公式。吕蒙等[10]对卷积型非粘滞阻尼耗能系统风振响应特征进行了分析,利用微分求积算法,给出一种新的求解方法。……

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