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波谱单元法在空间桁架地震响应分析中的应用

张俊兵  朱宏平  王丹生  閤东东  
【摘要】:针对传统波谱单元法(SEM)只能用于求解节点集中荷载作用下结构动力响应问题的不足,提出了一种通过计算地震等效波谱节点荷载求解桁架结构地震响应的方法。基于虚功原理,利用波谱形函数积分得到地震等效波谱节点荷载的显式表达式,通过修改波谱单元法中单元刚度矩阵的波数,考虑了阻尼对结构动力特征的影响,采用数值拉普拉斯(Laplace)变换替换快速傅里叶(FFT)变换,回避了传统波谱单元法中FFT的周期性问题。利用地震荷载等效后的波谱节点荷载对三维空间桁架结构进行地震响应分析,结果表明,采用本文的方法能方便的计算桁架结构的地震等效波谱节点荷载,精确求解结构的地震响应,与传统有限元法(FEM)相比,大大减少计算单元数量,提高计算精度,且便于编程计算。

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