[發(fā)明專利]一種復雜結(jié)構(gòu)抗震易損性輸入地震波的選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011219886.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112214825B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 謝皓宇;鄭萬山;劉懷林;高文軍;劉海明
• 申請（專利權(quán)）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23
• 代理公司: 重慶樂泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 50221
• 代理人: 郭澤培

1.一種復雜結(jié)構(gòu)抗震易損性輸入地震波的選擇方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1：對目標結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析；

所述步驟S1中對目標結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析具體包括以下步驟：

S101：建立目標結(jié)構(gòu)的有限元模型；

S102：通過有限元分析軟件對目標結(jié)構(gòu)的有限元模型進行模態(tài)分析，得到所述目標結(jié)構(gòu)有限元模型前兩階的模態(tài)圓頻率ω₁和ω₂；

S2：將目標結(jié)構(gòu)的等效為二自由度模型，每一自由度對應一個雙折線滯回結(jié)構(gòu)模型，計算雙折線滯回模型對應的初始剛度；

所述步驟S2將目標結(jié)構(gòu)等效為雙折線滯回結(jié)構(gòu)模型，并計算該雙折線滯回結(jié)構(gòu)模型的初始剛度具體包括以下步驟：

S201：建立目標結(jié)構(gòu)的二質(zhì)點二自由度體系，每一自由度對應一個雙折線滯回結(jié)構(gòu)模型；

S202：求解兩個雙折線滯回模型自由振動的運動方程，得到所述二質(zhì)點二自由度體系的自振頻率；

S203：令所述自振頻率與所述目標結(jié)構(gòu)有限元模型前兩階的模態(tài)圓頻率相等，計算得到兩個雙折線滯回結(jié)構(gòu)模型對應的初始剛度k₁和k₂：

其中，m表示該二質(zhì)點二自由度體系中各質(zhì)點的質(zhì)量，k₁表示兩個質(zhì)點之間的初始剛度，k₂表示質(zhì)點與地面之間的初始剛度；

S3：確定所述雙折線滯回結(jié)構(gòu)模型的折減剛度和屈服位移；

S4：對雙折線滯回結(jié)構(gòu)模型施加若干組地震波，計算結(jié)構(gòu)響應并劃分位移區(qū)間，得到每組地震波對應的最大位移概率密度分布情況；

在步驟S4中，得到每組地震波對應的最大位移概率密度分布情況的方法的步驟如下：

S401：選擇p組地震波，每一組地震波均包含q條地震，對目標結(jié)構(gòu)的雙折線滯回結(jié)構(gòu)模型施加所有地震；

S402：分別計算每條地震對應的最大位移結(jié)構(gòu)響應，得到p組最大位移響應集合，每一組最大位移響應集合中包含q個最大位移響應值；

S403：將每組中q個最大位移響應值從小到大進行排序，取其中數(shù)值最大的最大位移響應值q_max，將總的區(qū)間位移等距劃分成R個位移區(qū)間，每一位移區(qū)間對應的區(qū)間位移值為r，則可得到位移區(qū)間的個數(shù)R為：

S404：分別計算每一位移區(qū)間內(nèi)的最大位移響應值的比例，得到該最大位移響應集合的最大位移概率密度分布情況；

S5:根據(jù)概率密度分布情況分別計算各組地震波的信息熵E_i，取信息熵E_i最小的一組地震波作為分析復雜結(jié)構(gòu)抗震易損性的輸入地震波，所述信息熵E_i的計算公式為：

其中：R表示第i組地震波對應的最大位移區(qū)間的個數(shù)，P_ij表示第i組地震波對應的第j最大位移區(qū)間的響應發(fā)生概率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復雜結(jié)構(gòu)抗震易損性輸入地震波的選擇方法，其特征在于，在步驟S3中，所述折減剛度取初始剛度的0.1倍，所述屈服位移的取值范圍為10-50cm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復雜結(jié)構(gòu)抗震易損性輸入地震波的選擇方法，其特征在于，在步驟S403中，每一位移區(qū)間對應的區(qū)間位移值r的取值為范圍在1-5cm之間的整數(shù)。