【摘要】：隨機地震作用下橋梁結構的動力響應一直是研究的熱點問題。地震動為典型的非平穩(wěn)過程,在時域、頻域內均展現(xiàn)出顯著變化。而既有橋梁抗震分析通�？紤]了時域內的非平穩(wěn)特性,對頻率內非平穩(wěn)特性的影響研究不足。因此,本文利用既有地震記錄,借助于小波變換方法識別出地震動非平穩(wěn)特性,繼而考察對大跨度橋梁動力響應的影響,具有十分重要的理論和實際意義。本文主要研究內容和結論如下:(1)對基于連續(xù)小波變換、S變換進行激勵非平穩(wěn)特性提取的理論進行了綜述,編制了基于Morlet小波、廣義諧小波、S變換的地震動演變功率譜識別程序,并進行了數(shù)值驗證。結論如下:三種識別方法具有良好的頻域識別效果;Morlet小波方法能夠得到最優(yōu)結果的常系數(shù)矩陣為15階;Morlet小波與S變換在時間域識別效果較差;故最終推薦廣義諧小波作為地震動演變功率譜識別方法。(2)介紹了考慮地震動完全非平穩(wěn)特性的Priestley譜模型以及空間變異性模型,利用虛擬激勵法實現(xiàn)多點、多維隨機地震動施加到橋梁結構的步驟。(3)建立某自錨式懸索橋有限元模型,進行了模態(tài)分析;利用基于廣義諧小波基的小波變換識別出的三條實際地震動時程(調幅后)的演變功率譜;采用虛擬激勵法計算了各控制截面、節(jié)點的動力響應演變功率譜及方差;分析結果表明地震動非平穩(wěn)特性差異造成了的橋梁動力響應峰值變化近20%。
【圖文】：

而對于像大跨度橋梁這種大型土木工程結構構筑物而言，自然災害例如：非逡逑良態(tài)風、地震、波浪潮汐力等則是對于結構安全而言最大的隱患以及災害性的激勵逡逑丨１－２！。上述三種自然災害構成的典型激勵頻譜的概率統(tǒng)計結果［３］如圖１－３所示。從圖逡逑中可以看出，各種類不同的周期特征下，對工程結構構筑物的作用有著顯著的差異。逡逑自然界存在的普遍規(guī)律為隨機性，這種隨機的外部激勵作用下的結構，是結構隨機逡逑振動所研宄的重點。其應用了概率與統(tǒng)計的方法，在隨機性的外部激勵的作用下，逡逑對結構及機械系統(tǒng)的對應的響應、穩(wěn)定性和可靠度進行了詳細分析的科學技術理論。逡逑現(xiàn)在，己經(jīng)成為了研宄土木結構、地震動、風、海洋潮汐、機械等工程領域的振動逡逑理論基礎，并在這些工程領域大放異彩，成為了不可或缺的力學分支［４＿５］。早在上個逡逑世紀的五六十年代，隨機振動理論就開始了蓬勃的發(fā)展，，國內外大量學者豐富了其逡逑理論積淀，己然累積了大量的基礎性理論思路。逡逑．ｉ苔和煙囪＊逡逑。大＾度橋梁．＾逡逑＾邋構筑物逡逑重力承臺逡逑４邐？逡逑Ｉ邐ｉｉ－￣￣＾邐Ａ邐擾動縱傾邐Ａ邐

點就造成了如何對單一非平穩(wěn)激勵的時間瞬時特性進行表達越來越成為學隨機振動的焦點。對這個問題的研宄，孕育出著眼于非平穩(wěn)激勵信號的局時頻域分析理論，這種理論應用了局部變換的思路，對這些激勵信號構建－頻域為基本平臺，時域－頻域－能量的三維分布構成，清楚地展示了信號的質特征－－一時間依存的瞬時特性，對隨機激勵理論有著非常重要的價值。幾十年的時間里，關于時頻域分析理論的研宄大量開展，在不同領域內由進行論文發(fā)表，充分證明了時頻域分析的實際應用價值。逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U442.55

【參考文獻】

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本文編號：2587561