| | | | | 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 | | | 推荐 CAJ下载 PDF下载 | | | CAJViewer7.0阅读器支持所有CNKI文件格式,AdobeReader仅支持PDF格式 | | | | Comparison of four numerical methods for calculating seismic response of SDOF system | | | JIN Xing;MA Qiang;LI Shanyou(Institute of Engineering Mechanics;China Seismological Bureau;Harbin 150080;China) | | | The main characteristics of numerical methods for calculating dynamic response of singledegree offreedom (SDOF) system in frequencydomain and timedomain 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 b1 and b2 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 |
| | | | | | 1 | 金星,马强,李山有; 利用数字强震仪记录实时仿真地动速度 [J];地震工程与工程振动; 2004年01期 | | 2 | 金星,马强,李山有,杨文东; 宽频带强震仪与地震仪同一台基上记录仿真对比研究 [J];地震工程与工程振动; 2004年05期 | | 3 | 金星,马强,李山有; 利用数字强震仪记录实时仿真地动位移 [J];地震学报; 2005年01期 | | 4 | 金星,马强,李山有; 利用数字化速度记录实时仿真位移与加速度时程 [J];地震工程与工程振动; 2004年06期 | | 5 | 张晓志,谢礼立,于海英; 地震动反应谱的数值计算精度和相关问题 [J];地震工程与工程振动; 2004年06期 | | 6 | 金星,廖诗荣,陈绯雯; 区域数字地震台网实时速报系统研究 [J];地震地磁观测与研究; 2007年01期 | | 7 | 金星,廖诗荣,陈绯雯; 地震台网实时速报系统研究 [J];福建地震; 2006年Z2期 | | 8 | 马强,金星,李山有; 单自由度系统地震动力反应的实时计算方法 [J];地震工程与工程振动; 2003年05期 | | 9 | 林建生,林子健,谢文杰,陈俊峰,何星源,王建新; 利用数字化速度记录仿真加速度时程与合成场地设计地震波 [J];地震地磁观测与研究; 2006年06期 | | 10 | 张石磊,张晓志; 地震动长周期反应谱数值计算方法研究 [J];山西建筑; 2008年04期 |
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