midas地震反应谱生成

反应谱生成人工地震波

一、 软件SIMQKE_GR使用说明

1. 先安装程序

2. 使用方法

双击

，打开程序，可以得到如图1界面。

图1 程序开始界面

如图1所示，由于程序本身提供的反应谱是适用于欧洲规范的，不适合于我国的规范反应谱，因此不能通过调整参数来获得符合我国规范的反应谱。可以采用导入的方法来输入反应谱。

3. 点击菜单栏“file”—“Import spectra data”，出现打开对话框，如图2所示，要求打开一个已经存在的反应谱文件（如 1.srf）。

图2 导入反应谱文件对话框

4. 文件格式如下所示（红字部分不能修改，注意反应谱单位为g），下面部分可以替换。

response spectrum time(s) acc(g) 0 0.1215

0.01 0.13635 0.02 0.1512 0.03 0.16605 0.04 0.1809 0.05 0.19575 0.06 0.2106 0.07 0.22545 0.08 0.2403 0.09 0.25515 0.1 0.27 0.15 0.27 0.2 0.27 0.25 0.27 0.3 0.27 0.35 0.27 0.4 0.27 0.45 0.27

工程结构抗震学第四章 桥梁地震反应分析

赵冠远北京交通大学土木建筑工程学院

本章教学内容反应谱分析方法 动力时程分析方法(线性/非线性) 静力弹塑性分析方法(Pushover)

反应谱分析方法

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

c m

地震输入(已知)xg (t )地震位移时程 地震加速度时程(已知)

kxg (t )

xg (t )

结构响应(待求)x(t )相对位移

xg (t )

xg (t ) x(t ) 绝对位移

外荷载：0

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

FD (t )c

FI (t ) FS (t )

m

恢复力 FS kx(t )k

阻尼力xg (t )

FD cx(t )FI m x(t ) xg (t )

惯性力

应用D’Alembert原理

fI fD fS 0

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

c m

FD (t )

FI (t ) FS (t )

k

mx cx kx mxgxg (t )

x 2 x x xg (t )2

2 SDOF体系地震反应数值计算方法Duhamel积分方法 线性加速度法 中心差分法 Newmark-β法 Wilson-θ法

工程结构抗震学第四章 桥梁地震反应分析

赵冠远北京交通大学土木建筑工程学院

本章教学内容反应谱分析方法 动力时程分析方法(线性/非线性) 静力弹塑性分析方法(Pushover)

反应谱分析方法

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

c m

地震输入(已知)xg (t )地震位移时程 地震加速度时程(已知)

kxg (t )

xg (t )

结构响应(待求)x(t )相对位移

xg (t )

xg (t ) x(t ) 绝对位移

外荷载：0

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

FD (t )c

FI (t ) FS (t )

m

恢复力 FS kx(t )k

阻尼力xg (t )

FD cx(t )FI m x(t ) xg (t )

惯性力

应用D’Alembert原理

fI fD fS 0

1 SDOF体系在地震作用下动力方程x(t )

c m

FD (t )

FI (t ) FS (t )

k

mx cx kx mxgxg (t )

x 2 x x xg (t )2

2 SDOF体系地震反应数值计算方法Duhamel积分方法 线性加速度法 中心差分法 Newmark-β法 Wilson-θ法

振型分解反应谱法

振型分解反应谱法

一．MDOF体系的振型分解法

MDOF体系地震反应方程：

C x K x M I g(t) M xx

（1）

令自然坐标下的位移 x(t) 通过正则坐标 (t) 表示

x(t) X (t) ， （2）

也称为对式（1）进行正则变换。其中， X 为振型矩阵。 利用振型关于质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵的正交性，则有

2 2 g(t) xjjjjjjj

(j 1,2, ,n) （3）

其中

n

m

j

i

XX

ji

j 1n

m

j 1

i

2

ji

（4）

j

称为第j振型的振型参与系数。

再令

j(t) j j(t)

（5）

则有

2 2 g(t) xjjjjjj

(j 1,2, ,n) （6）

上式为标准的单自由度体系地震反应方程。

根据方程（6）的结果，利用（2）式计算自然坐标下的地震反应（振型叠加）

n

n

xi(t) i(t) x i(t) x

j 1n

Xji j(t) jXji j(t)

j 1

j 1n

(t)Xji j(t) jXji j

j 1

n

j 1

(t) (t)Xji

与规范反应谱相对应的金井清谱的谱参数

维普资讯

与规范反应谱相对应的金井清谱的谱参数孙景江江近仁(国家地震局工程力学研究所 )

的地震记录的积累还不是很充分，上述研一

、

前言

究结果还有待于积累更多的地震记录后进一

步充实完善。

在结构抗震设计中广泛地使用确定性的地震分析方法如反应谱分桁方法和时程

针对结构抗震设计中设计地震动一般是以反应谱形式给定的，所以近年来不少

分析方法。但由乎琏震起的振动的随机 I性和评价结掬地震可靠性等方面的要求，‘

薪究人员研毙尊我与设计反应谱相)应的 c j功率谱密度函数 C u d ttj在逮 .S n aaaa n方面作了许多工作。戈中介绍了一种迭代

随机振动分析已越来越多地应用于结构抗震工程当中。在随机振动分析中一般是用功率谱密度函数表征地面运动的当然近 年米有些学者也采用反应谮作为地面运动

)沽，同时方提高计算效率给出了求解相 )位移反应方差积分的解析表达式。文中 c j

讨论了上述方法的近似性以及解的唯一性等同题。

糟入进行随机振动分析。但应用较多的还是前者。 如何合理地表征地面运动的功率谱密度的西数，在这方面已作了大量研究工,

本文采用文中的迭代方法并推导出求解绝对加建度_应方差韵积分的解析表达反

式，求出与建筑抗震规范和核安全导

%本程序采用振型分解反应谱法计算框架结构水平地震力

%采用KN.M单位

%运行本程序之前请运行CYGD1.M和CYGD2.M求解框架水平侧移刚度

%本程序未考虑扭转耦联振动，只能用于平面框架计算。求解所有振型。

%结构地震影响系数按高规3.3.8选取

%地震作用和作用效应按高规3.3.10计算

clear %清理WORKSPACE

k0=[263770 %各层框架侧移刚度

263770

263770

263770

123582];

m0=[1.904 %各层质量，重力荷载代表值/g

2.677

2.677

2.677

2.677]*1.0e3./9.8;

n1= 0.21712; %单榀框架地震力分配系数

Tg=0.35; %特征周期(按规范选取)

s=0.05; %阻尼比(按规范选取)

r=0.9; %衰减系数(按规范选取)

y1=0.02; %阻尼比调整系数1(按规范选取)

y2=1; %阻尼比调整系数2(按规范选取)

amax=0.08

姓名：郭 勇 学号：0220020128

人工地震波生成程序简介

一、 程序设计内容及方法

1、程序内容

本程序根据特征周期、水平地震波影响系数最大值和地震波幅值等初始条件生成人工地震波，为结构动力分析的时程分析法提供地震波来源。

2、程序设计方法

(1) 理论依据

本程序采用三角级数法生成人工地震波。

对于给定的功率谱密度函数Sx( )，按照下面的公式可以方便的生成以

Sx( )为功率谱密度函数、均值为零的高斯平稳过程a(t)。

N

式中：

a(t)

C

k 1

k

cos( kt k) (1)

Ck [4Sx( k) ]

( u l)/N (2)

1

k l (k )

2

2

k为(0,2 )内均匀分布的随机相角； u， l分别为正 域内的上、下限值，即

认为Sx( )的有效功率在( u, l)范围内，而范围外的Sx( )值可视为零。

为了反映地面运动的非平稳性，采用包络函数f(t)乘以平稳过程a(t)，

(3)式即为人工地震波模型。

f(t)可根据下式确定：

x(t) f(t) a(t) (3)

t2/t12 1

常规桥梁动力反应谱法抗震分析

张忠效 吴萍萍 熊虹娇

（深圳市市政设计研究院有限公司西安分公司 西安 710000）

摘要：本文在一座实桥抗震分析的基础上，介绍了采用Midas Civil 2012程序，按反应谱法进行常规桥梁抗震分析的方法和步骤。全文未过多进行理论研讨，以详述操作步骤为主，以方便业内同行参考应用。 关键词：桥梁抗震、反应谱、Midas Civil 2012

0 前言

随着公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）及城市桥梁抗震设计规范（CJJ 166-2011）相继出台，条款更加细致、具体，抗震分析的可操作性大为增强。笔者在工程项目设计实践中体会到，借助计算机程序，完全可以方便地进行一般桥梁的抗震分析及构件验算。下文即以实桥抗震分析为例，介绍常规桥梁进行多振型反应谱法抗震分析的方法和步骤，不当之处敬请批评指正。

1 桥梁概况

乌如克河大桥是新疆喀什地区气田伴行道路上的一座新建桥梁，上部结构采用5×24m下承装配式双排单层加强型321贝雷钢桥，桥长126.8m，全桥一联，结构连续；下部结构采用独柱式墩、台，钻孔灌注桩基础，桥梁标准断面如图1所示。

本桥墩高4.2米，设计柱径1.3米，桩径1.6米。桥

讨论了斜拉桥的动力分析问题.首先,介绍了斜拉桥多点激励的理论知识,然后,运用时程分析方法对某斜拉桥进行了一致激励和多点激励情况的计算分析,得到了桥梁的强迫反应中最显著的模记和地震过程中桥梁中预计出现最大力的位置.

维普资讯

第 6卷

第2期 1

20 06年 1月 1

科

学技

术

与

工

程

Vo . No. I6 21

No . 2 06 v 0

17—89 20 ) 132—5 6 1 1 1 (0 6 2—5 50

i eig Sce c c oo y a d in e Te hn lg n Engne rn

⑥

20 S i eh E gg 0 6 e.T c . nn .

斜拉桥多点激励下的地震反应分析徐凯燕魏德敏刘灿(南理工大学建筑学院，华广州 50 4 ) 16 0

摘

要讨论了斜拉桥的动力分析问题。首先，绍了斜拉桥多点激励的理论知识，后，用时程分析方法对某斜拉桥进介然运

行了一致激励和多点激励情况的计算分析，到了桥梁的强迫反应中最显著的模记和地震过程中桥梁中预计出现最大力的得位置。

关键词

地震反应分析 U 4 . 4 13

斜拉桥

多点激励

中图法分类号

文献标识码

Ad s 1c me tr s o s n s e i l n t e ma iu e iD

讨论了斜拉桥的动力分析问题.首先,介绍了斜拉桥多点激励的理论知识,然后,运用时程分析方法对某斜拉桥进行了一致激励和多点激励情况的计算分析,得到了桥梁的强迫反应中最显著的模记和地震过程中桥梁中预计出现最大力的位置.

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第 6卷

第2期 1

20 06年 1月 1

科

学技

术

与

工

程

Vo . No. I6 21

No . 2 06 v 0

17—89 20 ) 132—5 6 1 1 1 (0 6 2—5 50

i eig Sce c c oo y a d in e Te hn lg n Engne rn

⑥

20 S i eh E gg 0 6 e.T c . nn .

斜拉桥多点激励下的地震反应分析徐凯燕魏德敏刘灿(南理工大学建筑学院，华广州 50 4 ) 16 0

摘

要讨论了斜拉桥的动力分析问题。首先，绍了斜拉桥多点激励的理论知识，后，用时程分析方法对某斜拉桥进介然运

行了一致激励和多点激励情况的计算分析，到了桥梁的强迫反应中最显著的模记和地震过程中桥梁中预计出现最大力的得位置。

关键词

地震反应分析 U 4 . 4 13

斜拉桥

多点激励

中图法分类号

文献标识码

Ad s 1c me tr s o s n s e i l n t e ma iu e iD