应用多体系统传递矩阵方法分析门式刚架结构在罕遇地震作用下的弹塑性响应(2)
portal frame、elastic-plastic response analysis
目 次
1 绪论 1
1.1 门式刚架简介. 1
1.2 地震作用下门式刚架轻型房屋钢结构动力响应的研究现状. 2
1.3 地震作用下结构响应分析方法. 4
1.3.1 静力法. 4
1.3.2 反应谱法. 5
1.3.3 动力法. 5
1.4 本文研究的主要内容及意义. 6
2 多体系统传递矩阵法 7
2.1 多体系统动力学研究状况. 7
2.2 多体系统传递矩阵法的研究对象和特点. 7
2.2.1 线性多体系统传递矩阵法. 7
2.2.2 多体系统离散时间传递矩阵法. 8
2.3 多体系统传递矩阵法的步骤. 9
2.4 多体系统传递矩阵法中的约定 11
3 基于线性多体系统传递矩阵法的门式刚架结构振动特性分析 . 13
3.1 典型元件的确定 13
3.2 典型元件的传递矩阵 13
3.2.1 平面横向振动无质量弹性梁的传递矩阵 14
3.2.2 集中质量的传递矩阵 16
3.2.3 坐标变换矩阵 17
3.3 链式和分叉系统振动特性的分析方法 17
3.3.1 链式系统振动特性的分析方法 18
3.3.2 特征方程的另一种形式 19
3.3.3 分叉系统振动特性的分析方法 20 3.4 门式刚架结构振动特性的计算和分析 24
3.4.1 门式刚架结构振动特性的一般公式推导 24
3.4.2 三种门式刚架结构固有周期的求解 27
4 基于多体系统离散时间传递矩阵法的门式刚架结构在罕遇地震作用下的响应
分析 35
4.1 逐步时间积分法 35
4.1.1 速度和加速度的线性化 35
4.1.2 三角函数的线性化 37
4.1.3 高次项的线性化 37
4.1.4 坐标变换矩阵的线性化 38
4.2 典型元件的传递矩阵 39
4.2.1 平面横向振动无质量弹性梁的传递矩阵 39
4.2.2 集中质量的传递矩阵 41
4.3 多体系统离散时间传递矩阵法算法 42
4.3.1 多体系统离散时间传递矩阵法算法计算步骤 42
4.3.2 分叉多体系统 43
4.4 恢复力模型的选取 45
4.5 地震波的选用 46
4.6 三种门式刚架在罕遇地震下的位移分析 49
4.6.1 门式刚架 18 2 GJ × 左边边柱顶部位移分析 50
4.6.2 门式刚架 21 2 GJ × 左边边柱顶部位移分析 52
4.6.3 门式刚架 24 2 GJ × 左边边柱顶部位移分析 53
4.6.4 门式刚架 18 2 GJ × 屋脊位移分析 55
4.6.5 门式刚架 21 2 GJ × 屋脊位移分析 57
4.6.6 门式刚架 24 2 GJ × 屋脊位移分析 58
4.7 三种门式刚架在罕遇地震下的顶部加速度分析 61
4.7.1 门式刚架 18 2 GJ × 顶部加速度分析 61
4.7.2 门式刚架 21 2 GJ × 顶部加速度分析 64
4.7.3 门式刚架 24 2 GJ × 顶部加速度分析 67
4.6.4 三种门式刚架在罕遇地震作用下的顶部加速度结果分析 69 5 结论与展望 72
5.1 结论 72
5.2 展望 73
致 谢 74
参 考 文 献 . 75 1 绪论
1.1 门式刚架简介
门式刚架轻型房屋钢结构是一种比较传统的结构体系， 组成该结构的上部主
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