岩土力学 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (12): 4838-4847.doi: 10.16285/j.rsm.2018.1913

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地下结构地震反应分析中场地瑞利阻尼 构建方法比较研究

许紫刚，杜修力，许成顺，张驰宇，蒋家卫   

  1. 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124
  • 收稿日期:2018-10-16 出版日期:2019-12-11 发布日期:2020-01-04
  • 通讯作者: 杜修力，男，1962年生，博士，长江学者特聘教授，博士生导师，主要从事地震工程与防灾工程领域方面的研究。E-mail：duxiuli@bjut.edu.cn E-mail:xzg@emails.bjut.edu.cn
  • 作者简介:许紫刚，男，1992年生，博士研究生，主要从事地下结构抗震领域研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划（No.2018YFC1504305）；国家自然科学基金创新研究群体项目（No.51421005）；教育部“创新团队发展计划”（No.IRT13044）。

Comparison of determination methods of site Rayleigh damping coefficients in seismic responses analysis of underground structures

XU Zi-gang, DU Xiu-li, XU Cheng-shun, ZHANG Chi-yu, JIANG Jia-wei   

  1. Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of the Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
  • Received:2018-10-16 Online:2019-12-11 Published:2020-01-04
  • Supported by:
    This work was supported by the National Key R&D Program of China(2018YFC1504305), the Science Fund for Creative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China (51421005) and the Program for Innovative Research Team in University of Ministry of Education of China (IRT13044).

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摘要： 动力时程分析中，结构地震反应的计算精度很大程度上取决于瑞利阻尼系数的确定。通过对某一成层场地在不同地震动作用下的动力反应分析，比较了目前工程上常用瑞利阻尼构建方法的时域计算结果和频域等效线性化计算结果，探讨了由频域分析中的滞回阻尼比构建时域分析中瑞利阻尼系数的新方法。在此基础上，对比研究了不同瑞利阻尼构造方法对某单层双跨地下车站结构地震反应的影响。结果表明：对于场地地震反应而言，提出的瑞利阻尼系数的时域计算结果与频域解的平均误差最小；对于地下结构地震反应而言，改进完整形式瑞利阻尼系数的时域计算结果与该方法计算结果基本一致。提出的瑞利阻尼系数计算方法精度较高，操作简单，可在场地和地下结构地震反应分析中推广使用。

关键词: 瑞利阻尼, 地下结构, 频域, 时域, 地震反应

Abstract: The accuracy of the structural seismic responses largely depends on the calculation of the Rayleigh damping coefficients in the dynamic time and history analysis. By analyzing the seismic responses of a stratified site under different earthquake actions, the results in time domain and frequency domain based on commonly used damping coefficients are compared with each other. A new method for calculating Rayleigh damping coefficients for time domain analysis with hysteretic damping ratio is proposed. The influence of different calculation methods of Rayleigh damping coefficient on the seismic responses of a single-story two-span underground subway station is discussed based on the proposed method. The results show that the average error of the seismic responses of the site is minimum between the new method and the frequency domain method. The results of the modified full Rayleigh damping agree well with the new method for the seismic responses of the underground structure. The calculation method for Rayleigh damping coefficients proposed in this paper has the advantage of high precision and simple operation, can be widely used in seismic response analyses of site and underground structures.

Key words: Rayleigh damping, underground structure, frequency domain, time domain, seismic response

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[1] 禹海涛, 张正伟, 李 攀, . 地下结构抗震设计的改进等效反应加速度法[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2401-2410.
[2] 潘旦光, 程业, 陈清军. 地下商场结构对地面运动影响的振动台试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1134-1145.
[3] 王冲, 胡大伟, 任金明, 周辉, 卢景景, 刘传新, . 侵蚀性环境对地下结构渗透和力学特性影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3457-3464.
[4] 赵密, 欧阳文龙, 黄景琦, 杜修力, 赵旭, . P波作用下跨断层隧道轴线地震响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3645-3655.
[5] 许紫刚, 杜修力, 许成顺, 韩润波, 乔磊. 复杂断面地下结构地震反应分析的 广义反应位移法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3247-3254.
[6] 卢俊龙, 张荫, . 地基与密肋复合墙结构相互作用系统频域 地震响应试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2163-2171.
[7] 庄海洋, 付继赛, 陈 苏, 陈国兴, 王雪剑, . 微倾斜场地中地铁地下结构周围地基液化与变形特性振动台模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1263-1272.
[8] 黄生根，刘东军，胡永健，. 电磁波CT技术探测溶洞的模拟分析与应用研究[J]. , 2018, 39(S1): 544-550.
[9] 崔 臻，盛 谦，冷先伦，罗庆姿，. 连续屈服节理模型对剪切地震波传播的影响[J]. , 2018, 39(4): 1203-1210.
[10] 朱 姣，许汉刚，陈国兴, . 苏州第四纪深厚沉积层一维等效线性和非线性地震反应对比分析[J]. , 2018, 39(4): 1479-1490.
[11] 宋林辉，王宇豪，付 磊，梅国雄,. 软黏土中地下结构浮力测试试验与分析[J]. , 2018, 39(2): 753-758.
[12] 王 瑞, 胡志平, 张亚国, 张 勋, 柴少波, . 黏弹性介质中平、柱面波动传播的 应力场及应用探讨[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4665-4672.
[13] 李瑞山，袁晓铭，李程程. 水平成层场地动剪应变与震动速度关系解析[J]. , 2018, 39(10): 3623-3630.
[14] 吴文兵，邓国栋，张家生，黄生根，. 考虑横向惯性效应时桩侧土-管桩-土塞纵向耦合振动特性研究[J]. , 2017, 38(4): 993-1002.
[15] 杨笑梅，赖强林. 二维土层地震反应分析的时域等效线性化解法[J]. , 2017, 38(3): 847-856.
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