应用于结构地震反应分析方法的研究

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理批量大等特点,同时考虑到低成本的要 求,本文研制了一套含油铁皮的清洗方法。
工作原理如下: 将铁皮浸入装有清洗液的槽中,铁皮 在搅拌悬浮设备作用下处于悬浮状态。在 强有力的搅拌和高的表面活性力作用下, 铁皮上的油污去除率在清洗一定时间后达 到要求,停止搅拌,铁皮在重力作用下沉 降,油浮在清洗液的上层。浮油通过排油口 排出,然后回收利用。铁皮沉降后,由除碴 口排出,再经过相同的设备进行漂洗,最后 铁皮自然风干。 清洗量要求 20吨 /日,清洗槽每次装 入的铁皮量为 2吨。另外,由于每次清洗铁 皮的量较大,搅拌轴的转速也以低速为宜。 因此,方案确定为:铁皮加入清洗槽,浸入 清洗液中,通过搅拌达到去除油污的目的。 每30分钟清池一次,清洗搅拌时间15分钟, 沉降 5分钟。 由于使用的是常温高效 Q Y 97-J 去油 剂,因此,清洗完一槽铁皮之后,可在清洗 液中再补加一定量的去油剂,使之达到活 性物指标后再继续使用,直到不再具有清 洗效果时,由排废液口排出。
因此,在高层建筑结构的抗震设计,除 了对小震作用下高层结构的线性反应计算 予以重视,也应对大震作用下高层建筑结 构在非线性阶段的各种性能进行充分研究, 鉴于此,本文将对高层结构地震反应分析 的主要方法作一归纳和对比。
1 振型分解反应谱分析方法
振型分解反应谱法首先是把结构简化 为多自由度体系,多自由度体系地震反应 动力方程的一般形式为
四百度文库清洗工艺
根据工厂的实际条件及轧钢铁磷的除 油要求,通过试验制定了清洗工艺流程和 清洗工艺条件。初步试验在试验室完成,工 业性试验在一炼铁厂进行。
制定的清洗工艺流程,在清洗过程中, 按以下工艺条件操作。
(1)清洗溶液的 pH = I2。 (2)清洗时的温度为室温,温度范围可 在8~40℃之间,根据室温的变化调节去油 剂的稀释比。 (3)搅拌时间、速度:搅拌时间一般为 12 ~15m in,去油率为 85~93%,试验 证明搅拌速度合理的范围为:50~ 100rpm o。 (4)铁皮一次处理量:按每池 3. 5m3的 洗液计算,约为 2吨。 (5)铁皮在洗液中两分钟时的沉降率为 86%。
2 时程分析法求解结构地震反应
时程分析法又称作动态分析法.它是 将地震波按时段进行数值化后,输入结构 体系的振动微分方程,采用逐步积分法进 行结构弹性或弹塑性动力反应分析,计算 出结构在整个强震时域中的振动状态全过 程,给出各个时刻各杆件的内力和变形,以 及各杆件出现塑性铰的顺序。可以说时程 分析是真正的动力分析法。时程分析法主 要包括时域分析法和频域分析法。
4 实验结果
本文将图像汉字二值化后,字体大小 不需经过归一化处理,采用 3.2节算法对经 细化后的图像汉字提取字型特征。
在实验中本文采用 M atlab 编程并在 PC 机上实现,结果如图 1、图 2所示。
5 小结
本文提出了一种图像汉字字型的两级 划分法,给出对应的字型分类代码,并采用 基于水平和垂直投影直方图的方法提取手 写体图像汉字的字型特征。实验结果表明, 该字型分类能够较好的反映图像汉字的结 构特征,提取方法能较好的将手写体汉字 字型特征提取出来。
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由上可以看出,振型反应谱法属于弹性 分析的范畴,当结构受到强烈地震作用的时 候,进入塑性,它已不再通用,不能准确地分 析出结构在进入塑性阶段的变化。而时程 分析法直接考虑构件与结构弹塑性特性,以 便控制在罕遇地震作用下结构弹塑性反应, 防止房屋倒塌的产生。
3.2 计算原理的对比 通过前面探讨,可得知: (1) 振型分解反应谱法采用的设计反 应谱只反映了地震动强度与平均频谱特性, 而时程分析法则全面反映了地震动强度、 动特征与持续时间三要素。 (2) 振型分解反应谱法是根据弹性结 构地震反应绘制的,只能分析最大地震反 应,而用时程分析法给出随时间变化的反应 时程曲线,由此可以找出各构件出现塑性铰 的顺序,判别结构破坏机理。 (3) 时程分析法需要循序渐进地对每 一时段进行计算,因此计算量是非常大的, 也带来了不便,而振型分解反应谱法则相 对简单。振型分解反应谱法只能给出结构 动力反应的最大位移、层剪力等,而时程反 应分析则能给出地震全过程的结构动力反 应,能准确地反映结构发生最大反应的时 刻。结构为规则结构,所以计算结果比较接 近,但当结构不规则或遇到强震时,计算结 果会差别很大,时程分析法更接近实际。
参考文献 [1] 王建平,赵丽欣,王金玲.一种脱机手 写体汉字识别的容错编码方法研究[J ].中 国图象图形学报.2007,12(12):2171. [2] 杨森等.计算机汉字输入编码字典[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社.1995. 583~673 [3] G onzalez著,阮秋琦,阮宇智等译.数字 图像处理(第二版),电子工业出版社. 2003 作者简介 赵丽欣,女,汉族,1980年生,河北藁城 人,助教,硕士,现工作于合肥工业大学电 气学院。
参考文献 [1] 赵从瑾.机械清洗方法及设备选择[J ]安 徽科技.2000,(06). [2] 程秀芳,高瑞香.轧钢铁磷去油剂的研 制[J ].腐蚀科学与防护技术.2006,(03).
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基础及前沿研究 中国科技信息 2008年第 23期 CHINA SCIE NCE AND TE CHNOL OGY INFORMATION Dec.2008
扫描图像汉字,记录每一列的笔划像素点 个数之和 B j,存储在数组 B 中。
6)记录第一次出现笔划像素点的列位 置为 Z uo1,最后一次出现笔划像素点的列 位置为 Y ou1。
分析法的比较
3.1 假设条件的对比 振型分解反应谱理论考虑了结构动力 特性与地震动特性之间的动力关系,是在 静力理论基础上的重大进步,通过前面理 论的分析,我们也得知,振型分解反应谱法 的运用需满足以下条件: (1)结构地震反应是线弹性的,且基础 是刚性的,所有支承处地震动完全相同。这 样才能保证叠加原理的运用。 (2)结构最不利地震反应为其最大地 震反应。反应谱就是考察最大反应的工具。 (3)地震动过程必须是平稳的。在此 条件下,相关组合理论才适用。 时程分析法只是在时间步长Δ t进行 了假设,以线形加速度法为例,其基本假设 如下: (1) 在每个时间步长Δ t内,质点加速 度反应按现行变化。 (2) 在每个时间步长Δ t内,结构的刚 度、阻尼、地面运动的加速度均不发生变 化。
模角形式
其中模 H (iω)表示系统反应与激励在 频域内的幅值比,又称为增益因子;幅角
表示反应与激励之间的相位差,又称
相位因子。 线性单自由度体系在一维地震动输入
时的动力方程为: 通过傅立叶变换,可以将输入 转
换为频域内的函数: 应用采用频域传递函数对每一频域分
量求出反应量:
再通过傅立叶逆变换,可将解答 u(ω)
,然后按照振型分解 原理,把多自由度体系的地震反应解耦为
多个单自由度体系反应的组合,从而求出 各个单自由度下的自振频率及其对应的振 型。根据计算得到的高层建筑结构的自振 频率与振型,由规范反应谱确定各阶振型 对应的高层建筑结构的地震力,按静力方 法计算各振型地震力作用下高层建筑结构 的内力 Si(i= 1,2,……n),然后分别按照各 种不同内力进行振型组合,计算组合内力。
8)在行位置 i= [Sh ang 1,X ia1]的范围 内,寻找波谷点,若有波谷点,认为汉字是 整体上下型;否则,认为汉字字型是整体杂 和型。
9)在列位置j= [Zuo1, Y ou1]的范围内, 用与步骤 8),9)同样方法判断是否是上下 型。
10)对每一幅一级分型后的子图像,重 复步骤 2)~10),直到所有子图像判断完 毕。
第三水准:当遭遇到预估的高于本地 区设防烈度的罕遇地震影响时,建筑物不 至倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。
实际上,按照第一水准的要求,结构 一般处于线弹性工作状态,可按弹性理论 计算其内力和变形,并按规范给出的以近 似概率理论为基础,多系数表达的极限状 态来验算强度,从而保证了截面的强度及 一定程度的延性要求。按第二、三水准的要 求,结构处于弹塑性工作阶段,结构的抗震 能力主要依赖于结构的变形与耗能能力, 所以必须对结构的变形进行验算,从而使 结构的整体安全得到了保障。
4 结语
本文对目前高层结构地震反应分析最 为常用的方法:振型分解反应谱法和时程 分析法,从原理、应用到对比,都做了详细 的分析和探讨。其中,振型分解法是可以满 足建筑结构抗震设计规范中第一设计水准 要求的地震反应分析方法。而时程反应分 析法充分考虑了地震动特性和结构的弹塑 性性质,能给出结构的最薄弱位置, 是可以 满足建筑结构抗震设计规范中第二、三设 计水准要求的地震反应分析方法。
应用于结构地震
反应分析方法的研究
魏翔 陆合勇 于磊 广西大学土木建筑工程学院 530004
摘 要 本文阐述了结构地震反应分析方法的发展和 现状,对目前常用的结构地震反应分析方法 ——振型分解反应谱分析法和时程分析法, 作了详尽的理论分析和应用探讨,并从使用 条件和工作原理方面做一对比。 关键词 地震反应分析;振型分解反应谱;时程分析
2.1 时域分析法 线性系统的动力响应,在时域内表现 为振幅反应时程随时间的变化。时域分析 法的基本思路是将时间过程离散化,在每 一个小时段内把动力问题化为拟静力问题 求解,然后叠加得到总体反应。 我们知道,地震地面运动加速度是一 系列随时间变化的随机脉冲,不能用简单 的函数表达,因此运动方程的解常采用时 域内的数值分析方法。此法是由已知的tn时 刻的位移、速度和加速度反应 xn、 和 , 近似地推求下一时刻的位移、速度和加速 度反应,从而由t= 0开始,逐步作出反应的 时程曲线。时域分析法有很多,常用的有线 性加速度法、W ilson-θ法、N ew m ark- β法、R ung e-K utta法等。 2.2 频域分析法 线性系统的动力响应,在频域内表现 为系统能量在各频段内的分布。频域分析 法的基本思路是将频域离散化,针对每一 个小频率段内的动力问题运用频域传递函 数概念求解,然后迭加到总体反应。 频域传递函数本身是一个复数,可以
前言
目前,我国的建筑结构抗震设计规范 “小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计
原则,并具体划为三个设计水准,即: 第一水准:在遭受多遇的、小于本地
区设防烈度的地震影响时,建筑物一般无 损坏,或不需修理即可继续使用。
第二水准:当遭受本地区设防烈度的 地震影响时,建筑物可能有一定损坏,经一 般修理或不需修理仍可继续使用。
转化为时域反应:
多自由度体系的地震反应和单自由度 体系的地震反应用频域分析的不同之处在 于多自由度体系一般是多输入,多输出系 统,因此频域传递函数有交叉性,因此,对 多自由度体系要先定义广义频域传递函数
, 是指在第 k个自由度处输入 单位谐和激励时所引起的第 个自由度的输 出反应值。
3 振型分解反应谱分析方法与时程
7)判断在第 Zuo1列与 Y ou1列之间是 否有 B j= 0,若有,则汉字为整体左右型, 记录 B i= 0的列位置区间为[lie1,lie2]。以 B j=0的最左列即第lie1列为分界线,分别 输出左、右汉字子图像。
若在有笔划像素点的行位置 i = [Sh ang 1,X ia1]和列位置 j= [Zuo1, Y ou1]的 范围内,既没有 Ai= 0的行,也没有 B j= 0的列。则执行如下程序:
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