1.3.3 时程分析方法

反应谱法被证明有许多优点，但也有其不足：地震作用是一个时间历程，反应谱法只是最大值的包络，属于弹性分析的范畴，不能准确分析结构在地震作用下进入非线性阶段，无法对许多实际震害现象做出合理的解释[31]。因此下面介绍可以补充说明分析的弹性时程分析方法[20]。

弹性时程分析方法，即直接作用地震波，然后运用合适的分析计算的方法，来明确的计算求解上部结构在地震作用下的响应，这种动力分析方法比较能够直接反应实际的荷载、地震作用的情况，也能比较接近实际地震作用时的结构响应的情况。工程上进行地震作用下结构响应分析时，当采用时程分析法时，若在要求的精度范围内，并且满足实际情况时，为了简单简化、快捷明确，常常采用的是弹性动力时程分析方法的理论基础，并且，一般运用数值计算方法来加以计算分析求解。当采用这样的方法，与之前的方法相比，便可以比较真实的描述地震作用的整个过程，也为实际分析计算提供了一个比较真实的理论基础，这样一来，首先，可以确定的是，可以得到整个建筑结构体系在地震作用下的动力特性，另外，优越性体现在，还可以得到每个构件，不同材料在地震作用下的每一时刻的内力和位移，即得到相关地震响应与时间的时程关系曲线。另外，这种方法的计算速度与地震反应谱方法差不多[32]，所以也得到广泛的运用。

1.4 本文研究的主要内容及意义论文网

门式刚架结构有很多优点，目前越来越广泛的得到运用和推广。所以，需要进一步了解门式刚架的特性，以及其在地震作用时的安全性、稳定性等等。

地震是一种天灾，对人民生命财产安全以及社会的稳定和谐都有着深远的影响，现在已出现了一些地震作用时钢结构建筑物破坏的案例，所以钢结构建筑物已出现了一些弊端，但现如今，地震方面的结构动力研究主要还是集中在钢筋混凝土结构等传统材料建筑结构的研究中，对钢结构建筑物的研究稍有忽视，所以，我们需要在了解地震作用时钢结构建筑的破坏现象机理后，采用合适的、快速的、有效的地震动力分析研究方法，对钢结构在地震作用下的动力响应做出进一步的深入分析和研究。

同时，已有的一些地震作用下门式刚架轻型房屋钢结构的动力响应分析主要采用的是静力法，反应谱法，时程分析法等，存在计算量大，速度慢，处理复杂等缺点。本文将采用多体系统传递矩阵方法来进行门式刚架结构在地震作用下的响应分析，多体系统传递矩阵法拥有传统传递矩阵法的优点，即无需系统的总体动力学方程，而且涉及的系统矩阵阶次相对较小，所以计算量小，计算速度快，避免了特征值计算的“病态”[33]。同时对于非线性、时变、大运动、多维系统理论上也同样适用。而在土木工程中，多体系统传递矩阵法应用甚少。对于常见工程结构的动力响应分析，多体系统传递矩阵法应得到重视与应用，从而减小计算量，提高计算精度。

本文采用《多跨门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车)》(07sG518-4)[34]标准图集中跨度为 、 、 的三种门式刚架结构为研究对象，主要分为以下几方面的研究内容：

（1）对两跨门式刚架工业厂房建立力学模型，推导各元件的传递矩阵。

（2）利用多体系统传递矩阵法，建立两跨门式刚架工业厂房的动力学方程，运用MATLAB软件编制计算机程序，分析结构的固有频率和周期。

（3）利用多体系统离散时间传递矩阵法，分析两跨门式刚架工业厂房在多遇地震作用下的响应。