《地震工程与工程振动》2003年01期 加入收藏    获取最新 
 四种计算地震反应数值方法的比较研究
 金星,马强,李山有
   本文在简要总结了计算单自由度系统地震反应频域方法和时域方法的特点之后,按照统一的递归公式,系统地对计算单自由度体系的四种时域方法即中心差分方法、Newmark方法、Z变换方法、Duhamel逐步积分法进行了对比研究。通过递归系数b1和b2的不变性、传递函数的低频约束条件和相位特性以及数值分析等几个方面说明了上述方法各自的优缺点、相对精度和适用的范围。根据动力平衡方程的算子不变性,研究了上述方法的共性特征,揭示了相对位移、相对速度、相对加速度递归公式的内在联系,这表明只要知道相对位移的递归公式,相对速度、相对加速度的递归公式也就随之确定。在此基础上推荐了一套计算单自由度系统相对位移、相对速度、相对加速度地震反应的递归公式。
【作者单位】:中国地震局工程力学研究所;中国地震局工程力学研究所;中国地震局工程力学研究所 黑龙江哈尔滨150080;黑龙江哈尔滨150080;黑龙江哈尔滨150080
【关键词】:单自由度系统;地震反应;数值方法;递归公式
【基金】:国家自然科学基金项目(59895410);中国地震局"十五"项目
【分类号】:TU311.3
【DOI】:cnki:ISSN:1000-1301.0.2003-01-004
【正文快照】:
  2003年2月Feb.,20031 前言  结构的地震动力反应计算一直是地震工程的重要问题,在计算机技术迅速发展的今天,其计算的精度主要取决于结构模型的合理性、计算方法的适用性和地震动输入的准确性。由于新一代强震仪的采样间距一般为0.01s或0.005s(老一些强震仪的采样间距
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 Comparison of four numerical methods for calculating seismic response of SDOF system
 JIN Xing;MA Qiang;LI Shanyou(Institute of Engineering Mechanics;China Seismological Bureau;Harbin 150080;China)
  The main characteristics of numerical methods for calculating dynamic response of singledegree offreedom (SDOF) system in frequencydomain and timedomain are briefly reviewed in this paper. Based on the uniform recursive formula, four methods (central difference method, Newmark′s method, Z-transform method and Duhamel′s step integral method) are systematically studied. The advantages, disadvantages, relative precision and usage range of the four methods are pointed out through analyzing the invariance of recursive parameters b1 and b2 which are related to the poles of the transfer function of system, the constraint condition of the system transform function at low frequency and the phase properties of the digital filter in theory and numerical calculation have been presented. Based on the invariance of operators in dynamic equation common characteristics of the four methods and the interrelation among recursive equation of relative displacement, relative velocity and relative acceleration are also obtained. This means that if the recursive algorithm of relative displacement is known, the corresponding recursive algorithm of relative velocity or acceleration will be obtained easily. Finally, a set of new algorithms for calculating displacement, velocity and acceleration response of SDOF system to arbitrary ground motion are suggested.
【Keyword】:SDOF system;seismic dynamic response;numerical methods;recursive formula
 【参考文献】 共(3)篇 
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 【引证文献】 共(17)篇 
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1李强; 水平多点输入下大跨度拱桥地震反应分析 [D];同济大学; 2007年
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3李军; 福建地区脉动资料的处理与分析 [D];中国地震局工程力学研究所; 2006年
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1贺向丽; 高混凝土坝抗震分析中远域能量逸散时域模拟方法研究 [D];河海大学; 2006年
2陈学良; 土体动力特性、复杂场地非线性地震反应及其方法研究 [D];中国地震局工程力学研究所; 2006年
 【共引文献】 共(129)篇 
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10孙柏涛; 核电站辅助设备抗震性能破坏机理研究 [D];哈尔滨工程大学; 2001年
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1马强; 强震观测数据实时处理方法的研究 [D];中国地震局工程力学研究所; 2002年
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