weixin 发表于 2022-7-25 15:46

聊一聊,反应谱的那点事儿!

在反应谱之前,先说一下频谱。我们在时程分析软件入力时,加的地震波是一个随时间变化的加速度曲线,如下图:
实际上图地震波是由多个不同频率不同波幅的规则波的叠加而成,那么我们怎样才能知道他的组成呢?——快速傅立叶 (FFT) 可以充当照妖镜的角色。下图是应用FFT对地震波进行谱分析,即时域向频域的转化。
从上图可以看出峰值加速度在频率0.5-1.5Hz之间(周期T在0.6-2s)。那么,我们结构的周期在这个峰值范围内和远离峰值时,会发生什么样的反应呢?我们来做个实验——即单质点结构在相同的地震波作用下,不同周期结构的反应。
单质点示意图
假设所有质量m 都集中在质点处,通过刚度为k 的杆与地盘固结,通过调节m 和k 来改变质点的周期,动力积分选用Newmark积分。

周期T=0.8112s时,质点加速度反应曲线如下图:
好家伙,峰值快接近1.5g了!

周期T=2.5651s时,质点加速度反应曲线如下图:
峰值为0.6g。

周期T=6.2832s时,质点加速度反应曲线如下图:
峰值为0.12g。

周期T=19.8392s时,质点加速度反应曲线如下图:
峰值为0.0125g。

从以上的实验我们发现,在质点周期接近地震波的频谱峰值附近,获得的反应加速度非常大,而远离峰值获得的加速度反应较小,这和我们通常所说的共振现象是一致的,也就是说波在传播的过程中会有放大和过滤掉的现象。

接下来就是本文的重点——反应谱,刚才看到一个质点在地震波的作用下会得到一个加速度反应,我们通常关心他的最大值。那好,我们可以得到好多不同周期在地震作用下的最大值加速度反应,把最大加速度反应连成线作为y 轴,相对应的周期作为x 轴。

接下来我们看看它是什么样子:
这条曲线想必大家非常熟悉。通常一个地区不可能就发生一次地震,我们需要做好多该地区地震波的反应谱,然后根据一些数学方法做出我们规范看到的反应谱。
来源:abaqus有限元仿真微信公众号(ID:abaqus_ansys_CAE),作者:小鱼告诉我。

TestGuru 发表于 2022-7-26 03:42

反应谱所采用的阻尼比也得提一下吧
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