行波激励下单层单向偏心结构扭转响应研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haibei007
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本文以单层单向偏心结构为研究对象,采用解析方法,研究小跨度偏心结构扭转响应的行波效应。本文针对单层单向偏心结构,建立了单层单向偏心结构在行波激励作用下的扭转振动方程,并利用相对运动法求解该偏心结构在正弦行波激励下的结构响应和构件响应。得到偏心结构质心的绝对平动和转角稳态位移以及柱剪力、柱端弯矩、扭矩和基底剪力的解析表达式。对所给的解析表达式进行分析和退化处理,继而给出了一致激励下偏心结构、行波激励下对称结构以及一致激励下对称结构的扭转响应。利用MATLAB软件计算单层偏心网架结构分别在行波激励和一致激励下的结构扭转振动响应,主要分析峰值柱剪力、峰值柱底弯矩、峰值扭矩和峰值基底剪力与偏心率和激励频率的关系。研究发现,行波激励下单层单向偏心结构,在激励频率低于结构第一阶自振频率的一定范围内,激励方向柱剪力和柱端弯矩存在行波效应,激励频率越低,行波效应越显著。行波激励下,单层单向偏心结构传播方向的柱剪力、柱端弯矩、基底剪力在结构的第一、第三阶自振频率处存在共振区。楼板扭矩在结构的第一、第三阶自振频率处存在共振区。激励方向的柱剪力和柱端弯矩在结构的第一、第二、第三阶自振频率处存在共振区。激励方向的基底剪力仅在结构的第二阶自振频率处存在共振区。随偏心率的增加,各个共振区朝激励频率低的方向移动。行波激励下单层单向偏心结构的柱剪力和柱端弯矩在激励频率很低的地方存在一个极值区域,该区域内柱剪力和柱端弯矩存在极大值,极值点位置与偏心率无关。
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