›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (S1): 583-590.doi: 10.16285/j.rsm.2016.S1.076

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考虑辐射阻尼的土-结构相互作用体系等效输入

雷素素1,高永涛1,潘旦光1, 2   

  1. 1. 北京科技大学 土木与环境工程学院,北京 10083;2. 同济大学 土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092
  • 收稿日期:2015-10-29 出版日期:2016-06-16 发布日期:2018-06-09
  • 通讯作者: 潘旦光,男,1974年生,博士,研究员,主要从事防灾减灾研究。E-mail: pdg@ustb.edu.cn E-mail:moonlss1988@163.com
  • 作者简介:雷素素,女,1988年生,博士研究生,主要从事土工结构抗震研究。
  • 基金资助:
    土木工程防灾国家重点实验室开放基金(No. SLDRCE15-01)。

Equivalent input of soil-structure interaction system considering radiation damping

LEI Su-su1, GAO Yong-tao1, PAN Dan-guang1, 2   

  1. 1.School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2. State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
  • Received:2015-10-29 Online:2016-06-16 Published:2018-06-09
  • Supported by:
    This work was supported by the Open Foundation of State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering (SLDRCE15-01).

摘要: 为考虑土-结构相互作用对输入地震波的影响,基于两步法思想,建立了考虑辐射阻尼效应的等效输入地震波。在该种方法中,将单自由度体系的基础地震反应为上部结构的输入,然后用状态空间法计算考虑土-结构相互作用后体系阻尼比的变换情况,用以修正上部结构的阻尼系数,从而利用刚性基础的反应近似计算土-结构相互作用的影响。对一个单自由度体系和一个5层框架结构进行计算分析,算例分析表明,直接利用自由场的地震波或基岩波作为上部结构的输入,计算误差甚至超过100%,而两步法可使体系的计算误差小于10%,采用修正阻尼系数的两步法,误差将小于5%,满足工程需要。

关键词: 辐射阻尼, 土-结构相互作用, 等效输入, 地震反应

Abstract: Taking account of soil-structure interaction on seismic wave input, based on the theory of a two-step method, equivalent seismic wave input considering radiation damping effects is established. Firstly, the base response of single degree of freedom system is considered as the input of superstructure; and then damping ratio of the system is calculated by the state-space method considering soil-structure interaction, which is used to modify the damping coefficients of superstructure; thus the impact of soil-structure interaction is approximately calculated from the response of rigid foundation. Subsequently, a single degree of freedom system and a five-story frame structure are analyzed; numerical examples show that the calculation errors even exceed 100%; while directly taking seismic wave of free field and bedrock as the input of superstructure. However, the calculation errors of the two-step method are less than 10%; furthermore, the calculation errors will be less than 5% adopting the modified damping two-step method, which can satisfy the requirements of engineering.

Key words: radiation damping, soil-structure interaction, equivalent input, seismic response

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