• ISSN 0258-2724
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上柔下刚混合结构动力放大效应简化计算研究

熊海贝 陈琳 吴颖 贾国成

熊海贝, 陈琳, 吴颖, 贾国成. 上柔下刚混合结构动力放大效应简化计算研究[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(2): 219-225. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.02.001
引用本文: 熊海贝, 陈琳, 吴颖, 贾国成. 上柔下刚混合结构动力放大效应简化计算研究[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(2): 219-225. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.02.001
XIONG Haibei, CHEN Lin, WU Ying, JIA Guocheng. Simplified Calculation Research on Effects of Dynamic Amplification on Soft-Upper-Rigid-Down Hybrid Structures[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(2): 219-225. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.02.001
Citation: XIONG Haibei, CHEN Lin, WU Ying, JIA Guocheng. Simplified Calculation Research on Effects of Dynamic Amplification on Soft-Upper-Rigid-Down Hybrid Structures[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(2): 219-225. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.02.001

上柔下刚混合结构动力放大效应简化计算研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.02.001
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 50321803

国家科技支撑计划资助项目 2014BAL05B01

地震工程国际合作联合实验室合作研究项目 TMGFXK-2015-002-2

详细信息
    作者简介:

    熊海贝(1964-), 女, 教授, 博士, 研究方向为混凝土结构、木结构、混合结构的抗震, 电话:13701928957, E-mail:xionghaibei@tongji.edu.cn

  • 中图分类号: TU398.9

Simplified Calculation Research on Effects of Dynamic Amplification on Soft-Upper-Rigid-Down Hybrid Structures

  • 摘要: 上柔下刚混合结构更易产生"鞭梢效应".在考虑刚度比、质量比对结构动力特性的影响,提出刚度质量综合比概念的基础上,假定上下部结构阻尼比相等,推导出了可用于工程应用的上柔下刚混合结构动力放大效应简化计算方法;采用1组公开发表的振动台试验数据分别以轻木-混凝土二层结构("1+1"体系)、三层结构("1+2"体系)、六层结构("2+4"体系)为例共7个案例,采用振型分解法对简化计算法进行验证.研究结果表明:简化方法与振型分解法的误差均低于20%,验证了使用简化计算法计算上柔下刚混合结构动力放大效应的有效性和可靠性;当整体结构下上刚度比不小于7时,可采用简化计算法计算上部结构的动力放大效应.

     

  • 图 1  西雅图Marselle公寓

    Figure 1.  Marselle apartment in seattle

    图 2  两质点体系振动力学模型

    Figure 2.  Vibration mechanical model of two-particle system

    图 3  放大系数对比(案例1)

    Figure 3.  Comparison of amplified coefficients (case 1)

    图 4  放大系数对比(案例2)

    Figure 4.  Comparison of amplified coefficients (case 2)

    图 5  放大系数对比(案例3)

    Figure 5.  Comparison of amplified coefficients (case 3)

    图 6  放大系数对比(案例4)

    Figure 6.  Comparison of amplified coefficients (case 4)

    图 7  放大系数对比(案例5)

    Figure 7.  Comparison of amplified coefficients (case 5)

    图 8  放大系数对比(案例6)

    Figure 8.  Comparison of amplified coefficients (case 6)

    图 9  放大系数对比(案例7)

    Figure 9.  Comparison of amplified coefficients (case 7)

    图 10  质量比和刚度质量综合比参数分析

    Figure 10.  Parametric analysis of the mass and stiffness mass integrated ratios

    图 11  刚度比参数分析

    Figure 11.  Parametric analysis of the stiffness ratio

    图 12  顶部质点一阶振型水平位移-刚度比曲线

    Figure 12.  Horizontal displacement-stiffness ratio curves of upper patical

    表  1  模型质量、刚度分布

    Table  1.   Mass and stiffness distribution based on the model

    试验模型 m1/t m2/t m3/t k1/
    (kN·mm-1)
    k2/
    (kN·mm-1)
    k3/
    (kN·mm-1)
    em ek β
    模型4 10.5 3.5 1.1 20 2.4 3.8 0.27 10.13 2.75
    模型6 10.5 3.5 1.1 30 2.4 3.8 0.27 15.19 4.12
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    表  2  放大系数对比

    Table  2.   Comparison of amplified coefficients

    试验模型 简化计算法 Taft波 EL Centro波 SHW2波
    试验结果 误差/% 试验结果 误差/% 试验结果 误差/%
    模型4 1.26 1.37 8.15 1.24 -1.97 1.45 13.19
    模型6 1.18 1.30 9.08 1.27 7.25 1.31 9.82
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2015-05-31
  • 刊出日期:  2018-04-25

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