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毕业设计 大型结构地震反应分析中阻尼矩阵的计算模，共120页
摘要
自古以来，人类长期不懈地与地震等自然灾害进行着斗争。近几十年，随着经济和文化的发展，人们越来越多地追求大跨度的建设结构。但与此同时，地震和风载荷等动态荷载对结构的影响也相应增大，引起结构破坏造成灾害的案例也有所增多，而且同普通建筑相比，大型桥梁和高层建筑等的破坏和倒塌造成的人员和经济损失更为惨重。为减轻地震和风载所造成的生命和财产损失，对建筑结构抗震特性的研究已经成为国际上的研究热点。在我国大型结构对地震波的动力反应研究也已经成为一个重要的研究课题。随着计算机速度的提高和建模软件及数值算法的成功应用，数值方法在建筑和结构的抗震性能研究中起到越来越大的作用。由于实际中的结构都是阻尼系统，地震对结构的作用从本质上来讲是一种能量的传递、转化与消耗的过程。对于同一个结构采用不同阻尼模型进行耗能分析时，获得的结论可能差别较大。
因此，对大型结构动力反应的精确计算和分析需要对阻尼模型进行适当选择。本文主要针对大型结构动力学分析中阻尼模型的表示，研究了不同的阻尼模型在大型结构的动力反应分析中的优劣，利用Ansys、Matlab等有限元分析和数值分析工具，通过模拟计算对比分析了大型结构在不同阻尼模型下的地震反应结构，最终为地震波作用下的结构动力学反应相关研究提供了一种较符合实际的阻尼模型。
本研究的主要工作及创新点如下：
1．通过大量文献材料的阅读，分析了有限元方法中的动力学反应数值解法，讨论了阻尼的不同定义、描述方法以及计算模型。
2．研究了Ansys有限元分析的实现，构建了不同的结构模型。
3．使用Matlab进行编程，实现了可以应用Rayleigh阻尼、Caughey阻尼模型的动力学有限元计算程序，以及振型叠加法。
4．根据Ansys程序计算的Rayleigh阻尼模型结果，验证了Matlab程序的正确性。
5．对于同一结构的不同阻尼模型，对比分析计算结果，包括位移、速度、加速度以及轴力、剪力和弯矩。
6．根据实验结果，总结出在大型结构的地震动力反应分析中，较合适的阻尼模型的选取方法。
关键词：有限元，柯西阻尼，比例阻尼，振型叠加法，大型结构，地震反应
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