[例1] 在主系统与子系统组成的耦合振动系统中,
设基础处地震激励加速度按式(4.6.6)分解,其谐波中若第k个圆频率Ωk刚好与系统按式(4.2.12)求得的耦合第1阶圆频率ω*1相等,也就是Ωk=。
求:主系统与子系统的反应。
解:将已知条件代入式(4.2.12)求得的耦合圆频率为
将与ω1,ω2代入式(4.4.1)后,可求得频率之间的偏差ε1和ε2为
取两偏差ε1和ε2中较大者εmax=0.414 2,对照附录A中解耦表A.1,说明该抗震系统不能解耦。
将等参数代入式(4.6.20)~式(4.6.24),忽略ξ的高阶小量后可求得相对位移y1和y2中第k项幅值|Y1k|和|Y2k|为
求得绝对加速度中第k项幅值为
该系统由于地面激励圆频率Ωk等于系统的固有圆频率,该系统在圆频率处发生了共振,从所求得的相对位移幅值与绝对加速度幅值结果可明显看出,所得的反应与阻尼比ξ均成反比,也就是说对地震激励幅值ak而言,反应放大了1/ξ倍。对于相对位移y1和y2而言,绝对加速度中第k项的反应幅值是主要的峰值,其他不等于k项的反应幅值是次要的。(www.daowen.com)
[例2] 在主系统与子系统耦合系统中,
设:基础处地震激励加速度按式(4.6.6)分解,谐波中第k个圆频率Ωk与子系统(或主系统)自身的固有圆频率ω相等,即Ωk=ω1=ω2=ω。
求:主系统与子系统的反应。
解:同例1中的抗震系统,可得耦合圆频率为
并且该抗震系统与例1相同,也不能解耦。
将Ωk=ω与其他参数代入式(4.6.20)~式(4.6.24),忽略ξ的高阶小量后,可求得相对位移y1和y2中第k项幅值|Y1k|和|Y2k|为
求得绝对加速度中第k项幅值为
该系统基础加速度的激励频率Ωk虽然等于子系统(或主系统)自身的固有圆频率ω,但针对该耦合系统而言并未在耦合共振圆频率和处发生共振。在此例的条件下,子系统加速度虽放大了2倍,但可使主系统绝对加速度起到减振的效果。
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