地震反应谱的绘制

地震时程曲线与反应谱的绘制①地震反应谱的意义地震反应谱表示的是在一定的地震动下结构的最大反应，是结构进行抗震分析与设计的重要工具。由于同一结构在遭遇不同的地震作用时的反应并不相同，单独一个地震记录的反应谱不能用于结构设计。但是地震记录的反应谱又有一定的相似性，我们可以将具有普遍特性记录的反应谱进行平均和平滑处理，以用于抗震设计。现在，地震反应谱不但是工程抗震学中最重要的概念之一，还是整个地震工程学中最重要的概念之一。②地震反应谱的计算方法反应谱的计算方法涉及到时域分析方法和频域分析方法。时域分析方法中的Duhamel积分，是现在公认精度最高的方法。绝对加速度反应谱公式如下：（推导略）但由于实际结构系统的阻尼比ξ通常都小于0.1，所以有阻尼系统和无阻尼系统的自振周期ω近似相等即由21d（精确度99.5%）简化成d，实际计算中通常按无阻尼系统的自振周期确定。从而上式可以简化为max00maxsin)(ttadtextaS③用matlab画地震时程曲线与绝对加速度反应谱：所需准备软件：excel，notepad2，matlab以NINGHE地震波为例Code：%NINGHE地震波时程曲线%加载前用excel和notepad对数据进行规整loadNINGHE.txt;%数据放在安装文件的work目录下NUMERIC=transpose(NINGHE);%matlabreadthedatabycolumn,ni=reshape(NUMERIC,numel(NUMERIC),1);%makethedateonecolumnt_ni=0:0.002:(length(ni)-1)*0.002;%determinethetimeplot(t_ni,ni);ylabel('Acceleration');xlabel('time');title('NINGHE')%NINGHE绝对加速度反应谱loadNINGHE.txt;NUMERIC=transpose(NINGHE);ni=reshape(NUMERIC,numel(NUMERIC),1);%makethedateonecolumnd=0;%disdampingratiofork=1:600;t(k)=0.01*k;%规范的加速度反应谱只关心前6秒的值w=6.283185/t(k);t_ni=0:0.02:(length(ni)-1)*0.02;Hw=exp(-1*d*w*t_ni).*sin(w*t_ni);y1=conv(ni,Hw).*(0.02*w);y1=max(abs(y1));%卷积积分c(k)=y1*10;end;plot(t,c,'black')holdon;d=0.05;fork=1:600;t(k)=0.01*k;w=6.283185/t(k);t_ni=0:0.02:(length(ni)-1)*0.02;Hw=exp(-1*d*w*t_ni).*sin(w*t_ni);y1=conv(ni,Hw).*(0.02*w);y1=max(abs(y1));c(k)=y1*10;end;plot(t,c,'blue')holdon;d=0.1;fork=1:600;t(k)=0.01*k;w=6.283185/t(k);t_ni=0:0.02:(length(ni)-1)*0.02;Hw=exp(-1*d*w*t_ni).*sin(w*t_ni);y1=conv(ni,Hw).*(0.02*w);y1=max(abs(y1));c(k)=y1*10;end;plot(t,c,'red');gridon;ylabel('Acceleration(mm/s^2)');xlabel('T(s)');title('NINGHE绝对加速度反应谱')legend(‘\zeta=0’,’\zeta=0.05’,’\zeta=0.1’)2011/5/17editedbyChew