基于MATLAB的地震作用下SDOF体系能量响应时程分析

为多角度揭示地震对结构的破坏作用,从能量角度研究了单自由度非线性体系的地震响应及其特征.通过Matlab编制了基于双线性滞回模型的单自由度体系地震能量响应分析程序,计算分析了汶川地震波激励下某RC弹塑性结构的能量响应时程及能量占比时程.研究表明,滞回耗能和阻尼耗能是结构耗能主要方式.总输入能和滞回耗能总体递增,而阻尼耗能则单调递增,各能量项在总输入能中的占比主要由滞回耗能控制.结构初始刚度对各项能量响应及其最终占比有重要影响.在某特定刚度值下结构总输入能会达到峰值,且滞回耗能及其最终占比也将达到最大,偏离该特定刚度值两者都将减小.滞回耗能和阻尼耗能的占比时程,在振动初期波动较为剧烈;进入强震阶段后,当初始刚度较小时,两者占比相对稳定,而当刚度较大时,两者占比则有一定波动.     

结构地震总输入能量影响因素分析

地震总输入能量是结构抗震能量分析与评估的重要内容之一,利用能量谱对单自由度体系地震总输入能量的影响因素进行了分析,影响因素包括地震动特性(强度、频谱、持时)以及结构特性(延性系数、阻尼比),分析中还考虑了不同场地土类型的影响.研究得到了一些有意义的结论,包括:滞回耗能与总输入能量之比受地震强度的影响很小;结构最大强度与能量需求不同步;结构延性和阻尼的增加可以有效削弱能量谱峰值,而在短周期和长周期范围影响较小,等等.研究成果可为结构地震输入能量以及滞回耗能评估提供参考和依据.     

单自由度体系地震能量反应的计算

在地震中，结构吸收地震波输入的能量，并以阻尼耗能和滞回耗能的形式消耗能量。通过结构弹塑性地震反应分析的时程分析法，可以计算出结构地震总输入能及结构阻尼耗能和滞回耗能的时程曲线。这些曲线可以为结构抗震分析提供依据。简要介绍了计算单自由度体系弹塑性地震能量反应的基本过程，并以算例说明。     

并联隔震体系地震总输入能量的影响因素分析

采用双线性滞回模型,对并联基础隔震体系进行了单质点的弹塑性能量反应谱分析,综合考虑地震动三要素和结构自身动力特性,探讨了地震总输入能量受各种因素影响的变化规律.研究表明,并联基础隔震体系的地震总输入能量谱曲线受地震动特性及其自身的自振周期的影响较大,地面加速度峰值越大,地震波的卓越周期越大,地震波的持时越长,输入结构的总输入能也越大.总输入能量对屈服剪力系数、第二刚度系数、摩擦系数和阻尼比的敏感性不是很突出,在较长的周期范围内,摩擦系数的增大和阻尼比的增加,都使地震动总输入能量有略微增大的趋势.     

不同阻尼模型对框架结构地震反应影响研究

文章采用不同阻尼模型对某实际框架结构地震反应运动方程进行求解,计算结构地震反应的层间位移、顶层最大位移、结构总输入能、阻尼耗能和滞回能等指标,并进行比较,结果如下:瞬时刚度阻尼模型使得结构层间位移和顶层最大位移取得最大值；相应地瞬时刚度阻尼模型使得结构阻尼耗能在各阻尼模型中取值最小,而滞回能取值最大；除振型阻尼使得总输...     

Northridge与ChiChi地震滞回耗能谱的比较

按场地类别和强震持时将水平向302条美国Northridge地震记录和339条台湾ChiChi地震记录的峰值进行规一化处理,分别采用双线型、半退化三线型和退化三线型3种恢复力模型,对单自由度(SDOF)体系进行弹塑性时程分析,研究结构动力特性和地震动参数对平均滞回耗能谱的影响.结果表明,平均滞回耗能值强烈地依赖于场地条件、强震持时和阻尼比等因素,恢复力模型和屈服强度系数对滞回耗能值的影响较小;滞回耗能值随强震持时的增长而增大,随场地特征周期的增长而增大,随阻尼比的增大而减小.Northridge地震和ChiChi地震的滞回耗能谱的形态和变化趋势相类似,峰值相差较小,由此提出了滞回耗能谱简化计算公式,并回归分析得到相关系数.     

地震动中输入能量的探讨

用能量的方法研究在单自由度体系中(SDOF),结构在差异较大的软土和硬土场地上,承受近断层实际地震时,自振周期T=0.8 s的结构在地震激励下的瞬时输入能量和总输入能量.得出对于脉冲型地面运动,结构达到最大输入能所需的响应时间要比长持时地面运动所需的时间短,而结构耗散的能量要比长持时地面运动耗散的能量大得多的结论.从瞬时输入能量以及总输入能量两个角度考虑输入能,认为瞬时输入能是地震设计中不可忽视的.计算得出,结构进入弹塑性阶段后,在双线性的滞回模型的假定条件下,结构延性系数不同时,两种场地所得的平均弹塑性等效速度谱,并进行了场地条件对结构输入能影响的分析比较.发现软土场地上的平均等效速度谱较好体现了结构的自振周期,应避开场地的卓越周期.     

基于多因素分析的抗震结构阻尼耗能研究

阻尼耗散能量是基于能量性能抗震设计方法的重要指标,需要深入研究不同的地震动和结构特征参数下阻尼耗能的分配特征.以3种场地下的214条近断层地震记录为输入,以简化为理想弹塑性(EPP)、双线性(BL)和刚度退化(SD)滞回模型的单自由度体系的抗震结构在大量近场地震作用下的阻尼耗能分析为基础,从地震动特征和结构特性参数两种角度分别定量讨论了多种因素对结构阻尼耗能比值谱的影响规律.分析表明,场地土类型和断层距对阻尼耗能比的影响并不明显,持时和地震动峰值加速度在不同的周期和延性条件下对阻尼耗能分布比例有一定程度的影响,决定阻尼耗能分配比例的主要因素是结构阻尼、变形延性系数和结构自振周期.通过与计算结果的对比,指出了Akbas所建议计算方法存在的不足.研究成果对于探讨提高阻尼耗能的有效方法,发展基于能量原理的结构性能抗震设计方法具有参考价值.     

并联隔震体系的非弹性能量谱研究

并联隔震体系中隔震层耗能能力的大小直接关系到结构在地震作用下的安全性,目前此类结构体系的设计方法没有考虑到隔震结构耗能的特点,而且用来确定地震作用的加速度反应谱也没有涉及地震持时、隔震结构长周期的影响,存在一定的缺陷.本文采用双线性滞回模型,以4种场地土条件下40条强震记录为输入,建立了并联隔震体系单质点的非弹性能量谱...     

基于滞回耗能的抗震结构最大位移反应

以简化为单自由度体系的结构在地震作用下的滞回耗能特性为基础，讨论单自由度体系在短持时脉冲型、中等持时多频谱型以及长持时型等3种不同类型地震波作用下的一周加载循环中的最大滞回耗能增量与体系非弹性最大位移反应的关系，提出基于结构滞回耗能特性的结构非弹性最大位移反应的简化计算公式，并指出简化公式的适用范围。由分析可知，当一周最大滞回耗能增量在总滞回耗能量中所占比例在50％－80％之间时，结构可能产生冲击型破坏，可仅由最大位移反应和一次循环最大滞回耗能增量作为评估结构的抗震性能的指标。若最大一周滞回耗能增量在整个地震地面运动作用时程的总滞回能中所占百分比太小，体系可能产生累积损伤破坏，应考虑结构滞回耗能总量，滞回耗能总量是分析结构累积损伤的重要参数之一。     

我国能源形势及发展对策

总结了近年来我国能源发展取得的成绩，研究分析了我国能源发展面临的形势和挑战，提出了当前和今后一个时期能源工作的主要任务。特别强调保证能源安全供应是能源战线的一项首要任务、基本任务和长期任务，同时要大力节约能源，调整优化能源结构，加快能源科技自主创新，扩大能源国际合作，推动能源科学发展，为经济社会健康、持续、协调发展提供保障。     

可再生能源的基础科学问题及其相关技术

能源问题日益成为制约21世纪经济社会发展的全球性问题,减小化石能源用量、增大核能与可再生能源份额成为构建我国能源可持续发展体系的重要发展路径。本文介绍了以太阳能、生物质能、风能为代表的可再生能源当前重点关注的有关基础科学问题及其相关技术。     

静电场中的能量讨论

本文就静电学中的能量问题作了几点探讨，并且对一些主要公式进行了对比，指出了静电场的能量是电场固有的，否定了超距作有的观点。     

节能利能与可再生能源

当今科技迅猛发展，能源在工业生产与民用生活中消耗量日益增大。我国的不尽合理的产业结构导致能源利用率很低，单位产值能耗是发达国家的3－4倍，能源平均利用率只有30％左右，提高能源利用率和有是当前的紧迫任务。我国常规能源资源相对不足，人均战胜量仅为世界平均水平的一半，能源供需矛盾十分突出，按目前开采能力和探明储量计算，我国煤炭可开采作用150年，而石油仅20－30年，所以当今必须重视研究能源发展的新思路和模式，开发可再生能源势在必行。未来的世纪，新能源和可再生能源将逐步发展并最终成为主要能源。     

关于静电场能量的讨论

该文剖析了静电能，自能，相互作用能和电场能的内涵及它们之间的关系。     

海洋强国建设背景下加快海洋能开发利用的思考

 分析了中国海洋可再生能源开发利用在资源、政策、技术、经费支持、从业规模等方面的现状和取得的成绩；提出了在海洋强国建设背景下，中国海洋可再生能源开发利用作为战略性新兴产业面临的机遇与挑战；总结了发展海洋可再生能源产业急需解决的激励政策和产业引导、稳定发电的技术、公共服务平台建设三方面问题。     

能效标识制度助推节能进程

本文介绍了能效标识制度的基本内容和实施范围,分析了能效标识制度与节能的关系以及实现节能的管理机制,讨论能效标识制度在国家节能补贴政策中发挥的作用,并提出加强能效标识制度节能效果的三点建议.     

能源发展趋势及主要节能措施

作者回顾了世界能源发展的历史,展望了能源发展的趋势.在详细论述了我国能源现状的基础上,阐明了节能的重要意义,同时分析了节能的潜力,提出了节能的主要措施.     

试析我国男子撑竿跳高主要技术特征

本文应用图片、录像等手段对我国男子撑竿跳高运动员的技术进行一些运动生物力学分析，找出我国运动员与世界优秀运动员的主要技术差距，提出针对性的手段，试图提高我国男子撑竿跳高运动员的技术水平。     

我国能源领域科技工作取得阶段性成果

随着经济社会的快速发展,我国能源领域的问题日益凸显,严重制约了国民经济发展。为此国家颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》,在战略层面加强了能源领域研究,围绕“工业节能”、“煤的清洁高效开发利用、液化及多联产”、“复杂地质油气资源勘探开发利用”、“可再生能源低成本规模化开发利用”及“超大规模输配电和电网安全保障”5个优选主题,部署了一批前瞻性科技项目。7年来,我国能源领域的科技工作,总体进展顺利,各优选主题落实情况良好。但针对经济社会发展和环境变化对能源领域提出的新需求、新挑战,需进一步强化科学统筹与优化部署。