大跨度桥梁抗震与抗风分析的随机振动时域显式方法研究

发布时间：2020-12-22 06:49

　　随着我国经济社会的发展,大跨度桥梁的建设如雨后春笋,方兴未艾。地震和风等自然灾害会直接影响桥梁结构的安全可靠性。大跨度桥梁作为重要的交通枢纽,抗震和抗风设计已经成为大桥结构设计不可或缺的环节。传统设计分析方法通常把地震和风这一类动力荷载视为等效静力荷载或确定性动力荷载。然而,地震激励和风载荷由于受到多种复杂因素影响而具有本质的不确定性,将它们视作随机过程并采用随机振动方法进行大跨度桥梁抗震与抗风分析是一种更为合理的做法。传统随机振动方法在随机激励非平稳性、结构非线性和计算规模等方面存在一定程度的局限性,难以在大跨度桥梁非平稳随机振动分析上得到实际工程应用。因此,开展大跨度桥梁抗震与抗风分析高效随机振动方法研究具有重要的理论价值和现实意义。本文主要针对大跨度桥梁抗震、减震和抖振随机分析三个方面开展了系统的研究,致力于为大跨度桥梁在随机地震激励和随机抖振激励下的非平稳随机振动问题提供一类高效实用的随机振动方法。本文研究的主要工作包括:（1）系统介绍了随机振动的现有研究方法,分别对线性随机振动方法和非线性随机振动方法进行了归纳与总结;分别对结构动力可靠度分析方法和结构随机优化设计方法进行了评... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：183 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

在时刻0t施加单位脉冲激励Fig.2-1Unitimpulseexcitationattime0t

在时刻1t施加单位脉冲激励Fig.2-2Unitimpulseexcitationattime1t

第二章 大跨度桥梁抗震随机分析的时域显式随机模拟法进行的，并不需要反复求解结构运动微分方程式(2-14)，因此有效解决了传统蒙特卡罗模拟计算量巨大的关键问题，计算效率得到大幅提高。以上将结构动力响应时域显式表达式与蒙特卡罗模拟相结合实现随机模拟的方法，称为时域显式随机模拟法。2.4 大跨度悬索桥抗震随机分析应用2.4.1 工程概况虎门二桥位于珠江三角洲核心区域，为连接珠江口东西两岸广州市和东莞市的重要过江通道。工程主线均采用桥梁方式建设，设置两座跨江特大桥，即主跨 1688 m 坭洲水道桥和主跨 1200m 的大沙水道桥。其中，坭洲水道桥为主跨 1688m 的双塔双跨吊悬索桥，跨径布置为 658 m+1688 m+522 m，矢跨比为 1:9.5，立面布置如图 2-3 所示（高程单位：m；其余单位：cm）。

【参考文献】：
期刊论文
[1]近断层地震动合成方法及其对超大跨斜拉桥地震响应影响[J]. 李帅,张凡,颜晓伟,王景全.  中国公路学报. 2017(02)
[2]车桥耦合系统随机振动的时域显式解法[J]. 苏成,钟春意,周立成.  应用数学和力学. 2017(01)
[3]润扬大桥桥址区实测台风非平稳特性研究[J]. 王浩,茅建校,杨敏,陶天友,李爱群.  振动工程学报. 2016(02)
[4]大跨度桥梁边墩横向减震体系的地震易损性分析[J]. 王晓伟,叶爱君,沈星,庞于涛.  同济大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]实测风场风速风向耦合的三维非平稳特征研究[J]. 吴本刚,傅继阳,吴玖荣.  建筑结构学报. 2016(02)
[6]悬索桥主缆过三定点的精确线形数值解析计算方法[J]. 王邵锐,周志祥,高燕梅,唐辉.  计算力学学报. 2015(05)
[7]高层建筑地震作用计算的时域显式随机模拟法[J]. 苏成,黄志坚,刘小璐.  建筑结构学报. 2015(01)
[8]基于虚拟激励法的大跨度桥梁位移多目标等效静力风荷载[J]. 董锐,葛耀君,杨詠昕.  土木工程学报. 2014(11)
[9]大规模非线性系统随机振动显式迭代Monte Carlo模拟法[J]. 苏成,黄欢,徐瑞,李雪平.  振动工程学报. 2014(02)
[10]非平稳随机激励下结构动力可靠度时域显式子集模拟法[J]. 徐瑞,张加兴,苏成.  工程力学. 2013(07)

博士论文
[1]非平稳激励下大跨桥梁随机响应方法研究与应用[D]. 苏延文.西南交通大学 2016
[2]大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D]. 徐瑞.华南理工大学 2010
[3]大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析[D]. 胡晓伦.同济大学 2006

硕士论文
[1]基于随机振动时域显式解法的TMD减震装置参数优化设计方法研究[D]. 桑喜领.华南理工大学 2016



本文编号：2931334