频率对爆破地震作用下结构的动力响应的影响研究

基于结构动力学理论分析了结构在爆破地震作用下的动力响应,发现结构位移响应函数包含结构自振频率和爆破地震谐波频率因子。在此基础上提出了“频比系数”和“结构振动敏感谐波”2个概念。理论分析表明,爆破地震频率和结构自振频率对结构振动响应的影响可以综合为频比系数对结构振动响应的影响,并且这种影响是通过由于频比系数值的改变引起振幅放大系数值的变化而实现的;在所有的爆破谐波当中,结构振动敏感谐波引起的结构振动响应最大,且结构振动响应的主频与其振动敏感谐波的频率相同;在实际工程中,不仅要求显著频率段和主频要远离结构固有频率,而且还应尽可能使显著频率段的谐波频率和主频高于结构固有频率。最后,提出了将频比系数纳入爆破振动安全评估指标的构想。

有阻尼体系受迫振动位移响应分析

为了掌握有阻尼体系受迫振动位移响应及其影响因素,本篇运用高等数学、大学物理、结构动力学等知识,从理论上推导出位移响应的解析解,并对形响位移响应的因素进行分析,得出如下结论:(1)使用模态叠加法求解多自由度体系有阻尼受迫振动的微分方程可大大简化计算。(2)当频比系数趋于0时,动荷载可以看作静荷载处理。此时惯性力和阻尼力很小,动荷载主要与弹性恢复力平衡,且动荷载与位移同步。(3)当频比系数趋于8时,阻尼力和弹性恢复力很小,动荷载主要与惯性力平衡,且动荷载与位移反向,减弱振动,即高频振动引起的位移响应可以忽略。(4)当频比系数趋于1时,发生在共振现象。此时阻尼比的微弱变化对动力系数形响很大,但结构的最大动力系数并非共振时的动力系数。