《地震工程学-傅里叶变换-反应谱计算.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《地震工程学-傅里叶变换-反应谱计算.docx(19页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、一、得到地震波数据1二、地震波分析2时程曲线绘制2傅里叶谱的绘制3反应谱结果分析8参考文献18附件说明18一、得到地震波数据访问 网站,下载相应的附录说明文件,在这些文件中可以找到相关地震的信息,便于有效的规划检索词,可以看到题目需要的地震波RSN编号为6,;侦日定弓茬or F1ERN尊4即gr街Egg刊祈POM口 m作肪功RecordWq皿毛*Num 由 rFjirtMu Num*VEORMODYmuENuMeUAHhCmKe rjigrutuesTV眇Cl4SS-lEt* W 期Pi站 eri时 火呻(mrtfWTHW lniM5WRc-QMin For1Hetefl0 M3liDna-Q
2、1l1&H1(B1Gamaii GdUJue6.00332.9660met2Hctena FiiVnlana-OZ19331031Helena Fed 日Idg6.D06DcaMumoat 啊18370207Faraate Q* tidii5.&0T2加d4mnpfina Hfey-0110380600EiCenroftTfly 帕5.0035213.&Nortm&stcsiii-ai10300912Fgd 丽 oiyHmiiMfl54河1 5mpcnVH略,庄1&400019EiGcrtromay 咱泌336.1t7NcrfrwmiCaJiPOQffiPH口泌Fendale Sly Hall
3、枷naNodneiTiGaiil-Dl19411DQ3Femdaie dfy nan6.4045219*a9E哪皿i1ElCenrosMfly *9a.wS3572nnswmpti 侗 vsie&31D51S网El CertTO Array 炒5.603523.2213.阳11NorthwesiCaJii-a3r 1!M1irc *dinatc 汹-* Factw 国何 g5)0_Miew1SRSS 617J 24.2 K6ImperialValley-02El CentroArray *96R*5 strike图检索结果具体地震波数据见附件1.二、地震波分析时程曲线绘制根据得到的地震波数据,
4、进行MATLAB程序编制,绘制的到相应的竖向地震、180度地震程曲线,270 度地震的加速度时程曲线,分别为图,JI图竖向地震加速度时程曲线31X1Ir l=_8=1冲-il iL.1加I.,iLfcAn i |TA I图!.2 / 17ID图270度地震加速度时程曲线傅里叶谱的绘制根据离散傅里叶的变换准则可以得到Ak (k=0,1,N/2)、Bk(k=1,.N/2-1),进而计算得到相 应的参数,虚+ Rk ;式Bk、少-富厂:-”; 式f二T式乩-T 寸式式中 N=1024,T二;在具体计算时采用了 MATLAB中的FFT函数,并且对参考文献中1中的例题波进行了试算得到了 理想的结果;故可
5、证明程序中所使用的算法是没有问题的;得到的结果见下。10101520253035 如 45 SO妍&70504030205王t酬琶图竖向地震波的傅里叶幅值曲线10O.i( V向球 波W I o帆仙曲皴101&202530 3S 如 450翻散He1J T2OQOB060-4O2O.1 1品料长6言_-_*=.1!#图180度地震波的傅里叶幅值曲线2000006040201 1菖云吾-I |I,1015202530354045 SO图270度地震波的傅里叶幅值曲线图竖向地震波的傅里叶相位曲线图180度地震波的傅里叶相位曲线图270度地震波的傅里叶相位曲线胶向地隅波功率暗mi携图竖向地震波的功率谱
6、曲线2500500202530SSWHz3540世18。推方向地赛液功率请曲我200000005 O.1 1图180度地震波的功率谱曲线TTEEh向Jtk商馈的书倩曲我160011111114001200QODODCI 0 8 61202530厥判Hz3540 A5图270度地震波的功率谱曲线反应谱结果分析根据地震波是可以求得相应的不同周期的单自由度体系的各种反应谱的,这包括:位移反应谱, 速度反应谱,准速度反应谱,加速度反应谱,绝对加速度反应谱,具体的原理是根据杜哈梅积分对单 自由度进行积分获得,相应的公式如下、什)T 一5 %/心必归_-)心匚式巡)-I 腥*S逾- T)1式x(t) -
7、a( T )e ; otl - 一七 nJd(L - t ) i 2 a )d t式2. 7LOW 0max其中,u.-工-广),式中e为阻尼比,在本题中分别取为0和。此处对MATLAB计算程 序的相应算法进行说明,在实际计算反应谱时使用的是复合的辛普森积分公式q十-空:- + ;-Xi)+式因此在计算中是根据二进行数值积分运算的,这样选择的理由有二,1.辛普森公式具有高阶的 精度,2由于时间间隔较小是可以捕捉到最大值的,不至于引起太大误差又可以减小计算量,大大较少程序运行时间。同时在计算中结构的角速度的取值参照了振型分解的反应谱法中的取值取了相应的 值为-2 x 口 rwace :.p二缶力
8、:,具体源代码见附件紧向地谋浪他林及应洛i.i sit/b图竖向地震波位移反应谱图竖向地震波速度反应谱曾向MIS准速推反应谱Q13.周期T归5S图竖向地震波准速度反应谱600mDo4 3只咀向扯冀噩由通段反应谱图竖向地震波加速度反应谱呢向hk满距绝封mil诬度/以皓图竖向地震波绝对加速度反应谱60卜 40图180度震波位移反应谱F?p.:? M图180地震波速度反应谱iBO.if方I地震波麻辿E轻应漕. : IT.e_ .一 一 _ 00配40200000604020口 _1 1 1 i 1-图180地震波准速度反应谱i.i SIT/b图180地震波加速度反应谱I,.湖T片2200_ _ _
9、_ _ _ O ooooDOgQODOm 4 2 0 8 6 4 2 .111图180地震波绝对加速度反应谱ho度力向也读波位箱反.向常I60B0-ECJW. :-.,IT 4Q图270地震波位移反应谱270方向地.翟被速度反应普o O8 7o O5 4Q O3 2_ _ O w O图270地震波速度反应谱MChtf 5向抽波麻.建I女建应漕4320008060皿1 i 1着I.;.期T归图270地震波准速度反应谱2500l.i SIT/bO O图270地震波加速度反应谱l.i SIT/bL OO图270地震波绝对反应谱参考文献1大崎顺彦,地震动的谱分析入门,地震出版社,1980;附件说明(1)附件一为题目中所用的地震波数据;(2)附件二为相应的MATLAB程序,其中为相应的时程分析,傅里叶幅值、相位、功率谱分析 绘图程序;为反应谱分析程序.