基于改进Bouc-Wen模型的非线性结构非平稳随机地震响应分析

发布时间：2021-01-05 06:06

　　实际的地震记录表明,地震作用是一个明显的非平稳随机过程。在强震作用下,结构会出现滞回非线性,甚至表现出退化特性。考虑此,采用可以模拟结构退化及捏拢效应的改进Bouc-Wen模型来模拟地震作用下结构的滞回行为。基于等价线性化法,建立了非平稳激励下改进Bouc-Wen系统随机响应的求解过程,同时采用Monte Carlo法验证其准确性,并分析了激励强度、退化程度、捏拢效应等参数的影响。以一木排架结构为例,分析了木排架结构在非平稳地震动作用下的随机响应。结果表明:激励强度越大,系统位移均方根和累积滞回耗能均值越大;退化效应使系统的位移均方根明显增加,但对累积滞回耗能均值影响不大;捏拢效应显著增加了系统的位移均方根,但降低了系统的累积滞回耗能均值;另一方面,计算结果显示退化和捏拢效应使得响应偏离高斯分布的程度有所增加,进而使得等价线性化法的计算误差有一定的增加。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020年18期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

Amin和Ang型调制函数

ζ2=[ζ0-δζε](λ+ζ1) (9)如图3所示:ζ10主要控制滑移段长度和斜率,ζ10愈大则滑移段斜率愈小,滑移段长度愈大;p主要控制捏拢现象开始出现的时刻,该值越大则捏拢现象出现的越早;ζ0主要控制捏拢的区域和幅度的大小,此值越大则捏拢区域越大,捏拢幅度越大;δξ主要控制捏拢效应消除的速度, 该值越大则捏拢效应消除的越快,捏拢环数越少,滞回曲线趋于扁平化的速度越快; λ为捏拢严重程度与δξ之间的交互系数。

引入状态变量X=[x1 x2 x3]T,其中x1=x; x 2 = x ˙ ;x3=z。通过随机等价线性化法求解结构随机响应,则式(11)可写为z ˙ =C e x 2 +Κ e x 3 (12)

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2958170