地震動力載荷英文解釋翻譯、地震動力載荷的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 seismic dynamic load
分詞翻譯:
地震的英語翻譯:
cataclysm; earthquake; quake; seism; temblor
【法】 shock
動力載荷的英語翻譯:
【化】 dynamic load; dynamic loading
專業解析
地震動力載荷(Earthquake Dynamic Load)指由地震引起的地面運動對建築物或結構物施加的隨時間變化的力。與靜态荷載不同,這種荷載具有方向性、隨機性和瞬時性,其大小、方向和作用點會隨着地震波的傳播和結構自身的動力特性(如自振周期、阻尼)而顯著變化,是結構抗震設計中的核心考量因素。
詳細解釋:
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術語構成與核心含義:
- 地震 (Earthquake): 指地殼快速釋放能量過程中造成的地面振動現象,是荷載的來源。
- 動力 (Dynamic): 強調荷載的時變性。地震引起的地面運動(加速度、速度、位移)是時間的函數,因此施加在結構上的力也是隨時間變化的,而非恒定不變。這區别于恒載(如自重)和活載(如家具、人群)等靜力荷載。
- 載荷/荷載 (Load): 指施加在結構上的力或作用。在地震工程中,它特指由地面運動通過結構基礎傳遞到上部結構各部分的作用力(慣性力)。
-
作用機理與特性:
- 當地震波(包括縱波P、橫波S和面波)傳播至地表時,會引起地面的不規則運動(震動)。
- 由于結構本身具有質量和剛度,當地面突然運動時,結構由于慣性有“保持靜止”的趨勢,從而在結構内部各部分之間産生相對運動,并由此産生慣性力。這種慣性力就是地震動力載荷的本質。
- 關鍵特性:
- 方向性: 地震動具有水平向(通常為主)和豎向分量,因此荷載也作用于相應方向。
- 隨機性: 地震動的強度、頻率成分和持續時間具有高度不确定性。
- 瞬時性: 荷載在短時間内(通常幾秒到幾十秒)達到峰值并衰減。
- 與結構特性相關: 荷載的大小和分布不僅取決于地震動強度,還強烈依賴于結構自身的動力特性(質量、剛度、阻尼、自振周期)。不同自振周期的結構對同一地震動的響應(即所受荷載)可能截然不同(共振效應)。
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工程意義與設計考量:
- 地震動力載荷是導緻結構破壞、倒塌的主要原因之一。抗震設計的目标就是确保結構能夠抵抗這種動态作用力。
- 結構工程師通過地震反應譜或時程分析等方法,将複雜的地震動轉化為設計所需的等效荷載或直接模拟結構在地震作用下的響應。
- 設計時需考慮荷載的峰值、頻譜特性(不同頻率成分的能量分布)和持時。基本計算公式可表示為:
$$
F = m cdot a(t)
$$
其中:
- ( F ) 是地震慣性力(地震動力載荷的一部分)。
- ( m ) 是結構的質量。
- ( a(t) ) 是地震引起的地面加速度或結構相對于地面的加速度(隨時間t變化)。
- 實際設計中,荷載的計算更為複雜,需考慮結構的多自由度振動、非線性和場地效應等。
權威參考來源:
- 中華人民共和國國家标準《建築抗震設計規範》GB 50011-2010 (2016年版): 這是中國建築抗震設計的根本依據,詳細規定了地震作用的計算方法和要求。其總則和術語部分明确了地震作用(即地震動力載荷)的概念。具體條款可查閱中國建築工業出版社出版的規範文本或官方授權平台(如建标庫)。來源:中國建築工業出版社 / 住房和城鄉建設部。
- Federal Emergency Management Agency (FEMA) - NEHRP Recommended Seismic Provisions for New Buildings and Other Structures (FEMA P-2082): 美國國家地震減災計劃推薦規程,是國際地震工程領域的重要參考。其章節詳細闡述了地震動輸入(即地震動力載荷的來源)和結構分析中如何考慮動力荷載。來源:Federal Emergency Management Agency (FEMA)。
- Earthquake Engineering Research Institute (EERI) Glossary: EERI作為地震工程領域的權威專業組織,其線上術語表提供了“Dynamic Load”和“Seismic Load”的明确定義和背景解釋。來源:Earthquake Engineering Research Institute (EERI)。
- 《結構動力學》教科書: 如 Anil K. Chopra 所著的 Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering (Prentice Hall)。這類教材從基本原理出發,深入闡述了地震動力載荷的産生機制(慣性力)、結構動力響應分析(單自由度、多自由度系統)以及地震反應譜理論。來源:相關領域經典教材(如Prentice Hall, McGraw-Hill等出版社)。
網絡擴展解釋
地震動力載荷是地震引起的動态作用力對結構産生的效應,需從以下幾個層面理解:
1. 基本定義
地震動力載荷屬于動力荷載的一種,指地震波傳播導緻地面運動時,建築結構因慣性産生的動态力。其特點為大小和方向隨時間變化(如震動、沖擊),需考慮慣性效應(, )。
2. 術語規範
嚴格來說,“地震作用”比“地震載荷”更準确。根據國家标準,地震作用屬于間接作用,即通過地面運動引發結構振動,而非直接施加的靜力(如重力)。這強調其動态響應特性,而非單純外力。
3. 作用機制
地震動力載荷主要通過以下過程産生:
- 地面運動:地震波傳遞能量,引起建築基礎振動;
- 慣性力:結構因自身質量抵抗運動變化,産生與加速度成正比的力,公式為:
$$ F = m cdot a $$
其中 ( m ) 為結構質量,( a ) 為地震引起的加速度(, )。
4. 計算與影響因素
實際工程中采用等效靜力法簡化計算,公式為:
$$ F = W cdot k $$
其中 ( W ) 為結構自重,( k ) 為地震系數(與地震烈度相關)。輕質結構(如鋼結構)因自重小,地震力較低。
5. 設計考量
- 動态響應:需分析結構自振周期與地震波頻率的關系,避免共振;
- 載荷分類:屬于隨機動載荷,需考慮時程分析或反應譜方法(, )。
地震動力載荷本質是地震引發的結構動态響應,需通過動力分析方法評估其對建築安全的影響。正确理解術語與作用機制對抗震設計至關重要。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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