[发明专利]一种降低结构动力载荷响应的辅助图形方法

说明书

本发明涉及一种降低结构动力载荷响应的辅助图形方法，该方法首先计算得到管道的各阶固有频率，以及计算需要的反应谱曲线，并用双对数座标绘出反应谱曲线图；然后按照管道各阶固有频率在绘制的反应谱曲线图上绘出管道各个固有频率垂线；根据各固有频率垂线所在反应谱曲线段的倾斜方向，确定是通过降低管道的固有频率还是增加管道的固有频率，来降低管道的地震响应。本发明通过图形直观的将这种所需的改变表现出来，能够快速的指导设计人员，帮助设计人员找到正确的管道刚度修改的方向。

技术领域

本发明涉及结构的动力载荷响应的分析技术，具体涉及一种降低结构动力载荷响应的辅助图形方法。

背景技术

在应用反应谱法进行管道抗震计算时，实际计算直接得到的是节点位移，还有单元内力、内力矩，然后再计算得到应力结果。再将应力结果应用于管道设计规范，并以此作为评定设计是否满足工程要求的依据。这里的计算原理总结下来是：先得到位移后，再进行管道单元的内力以及应力计算，最后把计算得到的应力按照规范要求进行评定。

原则上并不需要区分管道还是其他设备，但是管道的固有频率通常非常低，而且管道对于地震的响应相当敏感。而设备通常对于地震的响应敏感度比起管道要低得多，所以，这里只用管道来说明问题，但本发明并不只局限于管道分析。

在目前的管道设计过程中，当无法满足规范要求时，设计人员通常找到不满足要求的位置，并在此处进行修改，一般是增加支撑。然后再重新计算分析评定，根据结果查看修改是否有效。事先他并不会有明确的结果预估。本发明可以使设计者明确看到对应频率的改变将有多大的加速度改变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低结构动力载荷响应的辅助图形方法，在需要对管道设计进行修改时，对修改的方向提供指导，使管道的设计更加快捷方便。

本发明的技术方案如下：一种降低结构动力载荷响应的辅助图形方法，包括如下步骤：

(1)计算得到管道的各阶固有频率，以及计算需要的反应谱曲线；

(2)用双对数座标绘出反应谱曲线图，横坐标为频率，纵坐标为加速度；

(3)按照管道各阶固有频率在步骤(2)绘制的反应谱曲线图上绘出管道各个固有频率垂线；

(4)根据各固有频率垂线所在反应谱曲线段的倾斜方向，确定是通过降低管道的固有频率还是增加管道的固有频率，来降低管道的地震响应。

进一步，如上所述的降低结构动力载荷响应的辅助图形方法，步骤(3)中所述的管道各个固有频率垂线的绘制方法为：首先计算得到管道的圆频率ω，将圆频率ω按如下关系转换为计算频率f，

绘制频率坐标f_p和计算频率f的关系是对数关系：

f_p＝log(f)

把转换成对应的对数坐标下的频率值f_p，用垂直线段绘制在反应谱曲线图上。

更进一步，如上所述的降低结构动力载荷响应的辅助图形方法，步骤(3)中绘制的固有频率垂线不要绘满反应谱曲线高度，下部留有一部分余地，以了解反应谱对应的频率。

进一步，如上所述的降低结构动力载荷响应的辅助图形方法，可以通过颜色标记出密集的固有频率，或者在频率垂线的顶部加特殊标记，以区分密集或非密集频率。