地震工程作业哈工大--MATLAB程序

地震工程大作业地震工程大作业 哈工大 李金平 弹性反应谱弹性反应谱 原创性声明 主程序由本人独立编写完成 支持各种检验 所选地震动 RSN2345CHICHI AT2 peer 索取号 2345 010203040506070 0 25 0 2 0 15 0 1 0 05 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 位 位 s 位 位 位 m s 2 位 位 位 位 位 位 位移反应谱位移反应谱 012345678910 0 2 4 6 8 10 12 14 位 位 T s 位 位 mm matlab位 位 位 位 Seismosignal位 位 位 位 局部放大 11 021 041 061 081 11 12 9 2 9 25 9 3 9 35 9 4 9 45 9 5 9 55 9 6 9 65 9 7 位 位 T s 位 位 mm matlab位 位 位 位 Seismosignal位 位 位 位 求比值 012345678910 0 94 0 95 0 96 0 97 0 98 0 99 1 1 01 1 02 1 03 1 04 位 位 T s 位 位 Seismosignal位 位 MATLAB位 位 位 位 绝对加速度反应谱绝对加速度反应谱 00 20 40 60 811 21 41 61 82 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 位 位 T s Sa m s2 matlab Sa Seismosignal Sa 局部放大 0 25 0 2 0 15 0 1 0 0500 050 10 150 20 25 0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 0 4 0 45 位 位 T s Sa m s2 matlab Sa Seismosignal Sa 求比值进行比较 012345678910 0 94 0 95 0 96 0 97 0 98 0 99 1 1 01 1 02 1 03 1 04 位 位 T s 位 位 Seismosignal位 位 位 MATLAB位 位 位 位 位 速度反应谱速度反应谱 012345678910 0 0 01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 0 08 0 09 0 1 位 位 T s 位 位 m s matlab Sv Seismosignal Sv 局部放大观察差异 00 020 040 060 080 10 12 0 5 10 15 20 x 10 4 位 位 T s 位 位 m s matlab Sv Seismosignal Sv 求比值进行比较 012345678910 0 7 0 8 0 9 1 1 1 1 2 1 3 位 位 T s 位 位 Seismosignal位 位 MATLAB位 位 位 位 结论 结论 对比 对比 拟合效果非常好 短周期 0s T 0 2s 误差较大 其中相对速度谱的误差较大 接 近 30 加速度和位移误差都在 3 以内 周期 0 2s T 10s 各反应谱的误差都保持在 1 以 内 精度相同 猜想 两种计算程序应该用的同一种计算方法 newmark 法 理解 理解 本次计算的反应谱是在给定的地震动下 具有相同阻尼比 5 不同周期的单 自由度结构的线弹性反应幅值 得到的速度 加速度 移幅值随周期变化的三条曲线 a1 i max abs a xg v1 i max abs v x1 i max abs x 用法 用法 今后给定一个结构 我们可以计算其周期 T1 然后在相应的反应谱图表里面找 到对应的谱值如 Sa Sv Sd 即为我们所要求得的该结构在指定地震动作用下最大动力 反应 将动力分析简化成为静力计算 简单方面 弹性范围内 主程序 DZZY m clear clc M 1 fid fopen RSN2345CHICHI txt 读取地震动加速度记录 xg 9 8 fscanf fid f fclose fid n length xg F M xg 生成地震力 for i 1 1000 tn i 0 01 i K 2 pi 2 pi tn i tn i lamda 2 pi tn i dt 0 005 t 0 0 005 n 1 0 005 x0 0 v0 0 a0 0 ksi 0 01 5 DAMPER 2 ksi lamda M x v a newmarkb M K DAMPER 1 F x0 v0 a0 dt n a1 i max abs a xg v1 i max abs v x1 i max abs x end test importdata a2 txt 读取 Seismosignal 绝对加速度 a2 test 2 9 8 testv importdata v2 txt 读取 Seismosignal 速度 v2 testv 2 testd importdata x2 txt 读取 Seismosignal 相对位移 x2 testd 2 tn 0 01 0 01 10 figure 1 plot tn x1 1000 r xlabel 周期 T s ylabel 位移 mm hold on plot tn x2 1000 linewidth 2 legend matlab 相对位移 Seismosignal 相对位移 figure 2 plot tn a1 r linewidth 1 xlabel 周期 T s ylabel Sa m s 2 hold on plot tn a2 k linewidth 2 legend matlab Sa Seismosignal Sa figure 3 plot tn v1 xlabel 周期 T s ylabel 速度 m s hold on plot tn v2 linewidth 2 legend matlab Sv Seismosignal Sv hold off figure 4 hold on plot t xg legend 地震动加速度 xlabel 时间 s ylabel 加速度 m s 2 for j 1 1000 求比值 ca j a2 j a1 j cv j v2 j v1 j cx j x2 j x1 j end figure 6 plot tn ca legend Seismosignal 加速度 MATLAB 加速度比值 xlabel 周期 T s ylabel 比值 figure 7 plot tn cv legend Seismosignal 速度 MATLAB 速度 比值 xlabel 周期 T s ylabel 比值 figure 8 plot tn cx legend Seismosignal 位移 MATLAB 位移 比值 xlabel 周期 T s ylabel 比值 子程序 newmarkb m function x v a newmarkb M K C N P x0 v0 a0 dt RecordLength newmark beta method obtain the response of the dynamic system x v a newmarkb M K C N P x0 v0 a0 dt RecordLength M mass matrix K stiffness matrix C damping matrix N DOF P loads x0 initial displacement v0 initial velocity a0 initial acceleration dt interval RecordLength number of sampling points x zeros N RecordLength v zeros N RecordLength a zeros N RecordLength x 1 x0 v 1 v0 a 1 a0 deta 0 50 alpha 0 25 a0 1 alpha dt 2 a1 deta alpha dt a2 1 alpha dt a3 1 2 alpha 1 a4 deta alpha 1 a5 dt deta alpha 2 2 a6 dt 1 deta a7 deta dt