《地震工程学-反应谱和地震时程波的相互转化matlab编程#(精选.)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地震工程学-反应谱和地震时程波的相互转化matlab编程#(精选.)（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、R鹉* fTONGJI UNIVERSITY地震工程学作业课程名称:地震工程学指导老师:_翟永梅姓名:史先飞学号:1232627一、地震波生成反应谱1所取的地震波为Elce ntro地震波加速度曲线，如图1所示。图1 Elce ntro地震波加速度曲线2所调用的Matlab程序为：*读入地震记录*ElCentro;Accelerate= EICentro(:,1)*9.8067;%单位统一为 m和 sN=length(Accelerate);%N读入的记录的量time=0:0.005:(N-1)*0.005; % 单位 s颊始化各储存向量Displace=zeros(1,N); % 相对位移V
2、elocity=zeros(1,N); % 相对速度AbsAcce=zeros(1,N); % 绝对加速度*A,B矩阵*Damp=0.02; %阻尼比 0.02TA=0.0:0.05:6; %TA=0.000001:0.02:6; % 结构周期Dt=0.005; %地震记录的步长%己录计算得到的反应，MaxD为某阻尼时最大相对位移，MaxV为某阻尼最大相对速度，MaxA某阻尼时最大绝对加速度，用于画图MaxD=zeros(3,length(TA);MaxV=zeros(3,length(TA);MaxA=zeros(3,length(TA);t=1;for T=0.0:0.05:6Natual
3、Frequency=2*pi/T ; % 结构自振频率DampFrequency=NatualFrequency*sqrt(1-Damp*Damp); %计算公式化简 e_t=exp(-Damp*NatualFrequency*Dt);s=sin(DampFrequency*Dt);c=cos(DampFrequency*Dt);A=zeros(2,2);A(1,1)=e_t*(s*Damp/sqrt(1-Damp*Damp)+c);A(1,2)=e_t*s/DampFrequency;A(2,1)=-NatualFrequency*e_t*s/sqrt(1-Damp*Damp);A(2,2)
4、=e_t*(-s*Damp/sqrt(1-Damp*Damp)+c);d_f=(2*DampA2-1)/(NatualFrequencyA2*Dt);d_3t=Damp/(NatualFrequencyA3*Dt);B=zeros(2,2);B(1,1)=e_t*(d_f+Damp/NatualFrequency)*s/DampFrequency+(2*d_3t+1/NatualFrequencyA2)*c)-2*d_3 t;B(1,2)=-e_t*(d_f*s/DampFrequency+2*d_3t*c)-1/NatualFrequencyA2+2*d_3t;B(2,1)=e_t*(d_f
5、+Damp/NatualFrequency)*(c-Damp/sqrt(1-DampA2)*s)-(2*d_3t+1/NatualFrequencyA2 )*(DampFrequency*s+Damp*NatualFrequency*c)+1/(NatualFrequencyA2*Dt);B(2,2)=e_t*(1/(NatualFrequencyA2*Dt)*c+s*Damp/(NatualFrequency*DampFrequency*Dt)-1/(NatualF requencyA2*Dt);for i=1:(N-1) % 根据地震记录 , 计算不同的反应Displace(i+1)=A(
6、1,1)*Displace(i)+A(1,2)*Velocity(i)+B(1,1)*Accelerate(i)+B(1,2)*Accelerate(i+1);Velocity(i+1)=A(2,1)*Displace(i)+A(2,2)*Velocity(i)+B(2,1)*Accelerate(i)+B(2,2)*Accelerate(i+1);AbsAcce(i+1)=-2*Damp*NatualFrequency*Velocity(i+1)-NatualFrequencyA2*Displace(i+1);endMaxD(1,t)=max(abs(Displace);MaxV(1,t)=
7、max(abs(Velocity);if T=0.0MaxA(1,t)=max(abs(Accelerate);elseMaxA(1,t)=max(abs(AbsAcce);endDisplace=zeros(1,N);% 初始化各储存向量，避免下次不同周期计算时引用到前一个周期的结果Velocity=zeros(1,N);AbsAcce=zeros(1,N);t=t+1;End* *DI CT *close allfigure % 绘制地震记录图 plot(time(:),Accelerate(:) title(PEER STRONG MOTION DATABASE RECORD) xlab
8、el(time(s)ylabel(acceleration(g)gridfigure % 绘制位移反应谱 plot(TA,MaxD(1,:),-.b,TA,MaxD(2,:),-r,TA,MaxD(3,:),:k)title(Displacement) xlabel(Tn(s) ylabel(Displacement(m)legend( Z =0.02)Gridfigure % 绘制速度反应谱plot(TA,MaxV(1,:),-.b,TA,MaxV(2,:),-r,TA,MaxV(3,:),:k) title(Velocity)xlabel(Tn(s)ylabel(velocity(m/s)
9、legend( Z =0.02)Gridfigure % 绘制绝对加速度反应谱 plot(TA,MaxA(1,:),-.b,TA,MaxA(2,:),-r,TA,MaxA(3,:),:k) title(Absolute Acceleration)xlabel(Tn(s)ylabel(absolute acceleration(m/sA2)legend( Z =0.02)Grid3 运行的结果得到的反应谱图2位移反应谱图3速度反应谱AtHakjfF- JMr*HCTlTi图4加速度反应谱、反应谱生成地震波1所取的反应谱为上海市设计反应谱图5上海市设计反应谱2反应谱取值程序为：%规范反应谱取值程序
10、参照01年抗震规范function rs_z=r_s_1(pl,zn,ld,cd,fz) %pl圆频率，zn 阻尼比，ld 烈度,cd 场地类型，场地分组 fz%度选择if ld=6arfmax=0.11;endif ld=7arfmax=0.23;endif ld=8arfmax=0.45;endif ld=9arfmax=0.90;end%地类别，设计地震分组选择if cd=1if fz=1Tg=0.25;endif fz=2Tg=0.30;endif fz=3Tg=0.35;endendif cd=2if fz=1Tg=0.35;endiffzETguo.4c? end =hfzs3Tg
11、M0.45-end end if oo-hhwiffzMMTgM0.45- end iffzETgHO.55- end =hfzs3Tg0.65_end end if cdMM4iffzMMTguo.65-endiffzETg0.75_end=hfzs3Tguo.9c?endend%ceis-Mzn- %wm 民_2忒002+(005占毁5)00_if 3X0-mMMO 八end_mR5巴 +(005占包5)二006+.7*ceis-)-if _mR5A0.55-mR5M0.55 八endsjzsMO.9+(oo5ceis-)/(o.5+5*ceis-)八%wTT2 T3TglT2MTF7 /
12、 14word.T3=5*Tg;T_jg=2*pi./pl;%第一段0T1if T_jg=T1arf_jg=0.45*arfmax+(lmt2*arfmax-0.45*arfmax)/0.1*T_jg; end%第二段T1T2if T1T_jg&T_jg=T2arf_jg=lmt2*arfmax;end%第三段 T2T3if T2T_jg&T_jg=T3arfg=(Tg/Tg)Asjzs)*lmt2*arfmax;end%第四段T36.0if T3T_jg&T_jg=6.0arf_jg=(lmt2*0.2Asjzs-lmt1*(T_jg-5*Tg)*arfmax; end%第五段6.0if 6
13、.0T_jgarf_jg=(lmt2*0.2Asjzs-lmt1*(6.0-5*Tg)*arfmax;end%反%应%谱值 拟加速度值rs_z=arf_jg*9.8;end3 生成人造地震波主程序：%主%程序 %确%定需要控制的反应谱 Sa(T)(T=T1,.,TM) 的坐标点数 M， 反应谱控制容差 rc Tyz=0.04:0.016:0.1,0.15:0.05:3.0,3.2:0.05:5.0;rc=0.06;nTyz=length(Tyz);ceita=0.035;% 阻尼比： 0.035for i=1:nTyzSyz(i)=r_s_1(2*pi/Tyz(i),ceita,8,2,1); %8度， 2类场地，第 1 地震分组end%变%换的频率差： 2*pi*0.005( 可以保证长周期项 5s 附近有 5项三角级数 )； %频%率变化范围 N1=30, 30*0.005*2*pi ;N2=3000, 5000*0.005*2*pi plc=2*pi*0.005; pl=30*0.005*2*pi:0.005*2*pi:10000*0.005*2*pi;npl=length(pl);P=0.9; %保证率%人)造地震动持续时间40s，时间
