工程结构控制大作业-chenglei

1、 两栋具有相同层高的20层的毗邻建筑，右边建筑层剪切刚度为左边建筑的一半，采用粘弹性阻尼器连接相应楼层处。左边建筑参数质量 mi：1.29106 kg剪切刚度ki：4.0109 N/m阻尼系数ci：3.0106 N sec/m右边建筑参数质量 mi：1.29106 kg剪切刚度ki：2.0109 N/m阻尼系数ci：3.0106 N sec/m地面运动加速度功率谱参数wg=15.0 rad/s, xg=0.65。这两个参数的取值反应了硬土特性。地震强度取为S0=4.6510-4 m2/rad/s3。试确定最优粘弹性阻尼器参数kdj，cdj来降低地震响应，要求写成4-6页的论文形式。程序如下：c

2、lc,clear ml=1.29E6;kl=4E9;cl=3E6;mr=1.29E6;kr=2E9;cr=3E6; nl=20;nr=20;ML=Mass(ml,nl); MR=Mass(mr,nr); CL=Stiff(cl,nl);CR=Stiff(cr,nr);KL=Stiff(kl,nl);KR=Stiff(kr,nr);%整体结构顶层的位移和加速度响应M=Mass(ml,nl,mr,nr); kdj=0;cdj=0;Xmin=1E7;nc=20; for i=1:10 kc=i*1E7; for j=1:10 cc=j*1E7; K=Stiffness(kl,nl,kr,nr,kc,

3、nc); C=Stiffness(cl,nl,cr,nr,cc,nc); x1,a1=gonglvpu(M,K,C); if x1Xmin Xmin=x1; kdj=kc; cdj=cc; end endendkdjcdjK=Stiffness(kl,nl,kr,nr,kdj,nc);C=Stiffness(cl,nl,cr,nr,cdj,nc);x1,a1=gonglvpu(M,K,C) %总体结构顶层速度加速度功率谱function s1,s2=gonglvpu(M,K,C)dw=0.05;s1=0;s2=0;for w=0:dw:150 sg=CaculateSg(w); syy saa

4、=Sxx(w,M,C,K); s1=s1+syy*dw; s2=s2+saa*dw;ends1=sqrt(s1*2);s2=sqrt(s2*2);end%地震谱函数function Sg = CaculateSg(w)wg=15;kesig=0.65;S0=4.65E-4;Sg=(1+4*kesig2*(w/wg)2)/(1-(w/wg)2)2+4*kesig2*(w/wg)2)*S0;End%总阻尼函数function K = DamperStiff(kc,nc,nl,nr)K=zeros(nl+nr,nl+nr);for i=1:nc K(i,i+nl)=-kc; K(i+nl,i)=-k

5、c; K(i,i)=kc; K(i+nl,i+nl)=kc;endend%质量阵函数function M = Mass(ml,nl,mr,nr)if nargin=2 mr=0; nr=0;endN=nl+nr; M=zeros(N,N);for k=1:nl M(k,k)=ml;endfor k=nl+1:N M(k,k)=mr;endend%阻尼刚度阵函数function K = Stiff(k,n)K=zeros(n,n);for i=1:n-1 K(i,i)=2*k; K(i,i+1)=-k; K(i+1,i)=-k;endK(n,n)=k;end%总刚function K = Sti

6、ffness(kl,nl,kr,nr,kc,nc)Kleft=Stiff(kl,nl),zeros(nl,nr);zeros(nr,nl+nr);Kright=zeros(nl,nl+nr);zeros(nr,nl),Stiff(kr,nr);Kdamper=DamperStiff(kc,nc,nl,nr);K=Kleft+Kright+Kdamper;end%一种频率下速度加速度功率谱function Xd Xa= Sxx(w,M,C,K)Sg=CaculateSg(w);A=-inv(K-M*w2+i*C*w)*M*sqrt(Sg);Sd=diag(conj(A)*A.); Sa=Sd*w4; Xd=Sd(20); Xa=Sa(20); end计算结果为K