三塔大跨度懸索橋的隨機地震響應(yīng)分析
發(fā)布時間:2021-04-27 13:02
近年來,三塔懸索橋已經(jīng)在我國廣泛建設(shè)。相較于傳統(tǒng)雙塔單主跨懸索橋,三塔兩跨懸索橋具有更加優(yōu)良的跨越能力與經(jīng)濟性能。但由于中塔缺乏有效的縱向約束,因而與兩塔懸索橋具有不同的動力特性。目前對大跨度懸索橋的抗震性能分析主要采用時程分析方法,對于地震這一隨機性強烈的作用,時程分析法作為一種確定性方法顯然缺乏統(tǒng)計意義。本文以一座大跨度三塔兩跨懸索橋為工程背景,采用隨機振動理論,選取合理的功率譜模型與空間變異性模型,對該橋進(jìn)行了三向一維一致激勵、三維多點一致激勵與三維多點非一致激勵下的地震響應(yīng)分析,主要研究內(nèi)容如下:(1)通過建立全橋有限元模型,研究了三塔兩跨懸索橋的動力特性,該類橋梁具有大跨橋梁典型的低頻率長周期特性。(2)研究了三塔兩跨懸索橋模態(tài)階數(shù)選取對隨機地震響應(yīng)結(jié)果的影響。(3)對某一座三塔兩跨懸索橋進(jìn)行了三維單向一致激勵與三維多點一致激勵的地震響應(yīng)分析,結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件不同方向地震響應(yīng)對激勵方向具有不同的敏感程度。并且地震動三個方向之間的相干性會對響應(yīng)造成影響。(4)選取了合理的功率譜模型參數(shù),分別對部分相干效應(yīng)、行波效應(yīng)與局部場地效應(yīng)對三塔兩跨懸索橋隨機地震響應(yīng)計算的影響進(jìn)行了分析。行波...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 懸索橋的地震響應(yīng)分析方法
1.3 隨機振動理論
1.4 三塔懸索橋的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
1.4.1 國外三塔懸索橋的發(fā)展概況
1.4.2 國內(nèi)三塔懸索橋的發(fā)展概況
1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 懸索橋地震響應(yīng)分析方法
2.1 橋梁地震響應(yīng)分析方法
2.1.1 反應(yīng)譜法
2.1.2 時程分析法
2.1.3 隨機振動法
2.2 地震動功率譜模型
2.2.1 常見的自功率譜密度函數(shù)模型
2.2.2 地震動的空間變異性
2.3 本章小結(jié)
第3章 三塔懸索橋動力特性分析
3.1 三塔懸索橋的有限元模型
3.1.1 三塔懸索橋結(jié)構(gòu)
3.1.2 三塔懸索橋有限元模型
3.2 橋梁的動力特性
3.2.1 模態(tài)分析方法
3.2.2 三塔懸索橋的模態(tài)分析結(jié)果
3.2.3 三塔懸索橋振型參與系數(shù)分布
3.3 本章小結(jié)
第4章 三塔懸索橋的一致激勵響應(yīng)
4.1 模型及參數(shù)的選取
4.2 一維一致激勵下三塔懸索橋的隨機響應(yīng)分析
4.2.1 三塔懸索橋橋塔在一維激勵下響應(yīng)
4.2.2 三塔懸索橋一維激勵下加勁梁的響應(yīng)
4.3 三維一致激勵下三塔懸索橋的隨機響應(yīng)分析
4.3.1 三維一致激勵下輸入功率譜密度函數(shù)參數(shù)
4.3.2 三維一致激勵下三塔懸索橋的地震響應(yīng)
4.4 本章小結(jié)
第5章 三塔懸索橋的非一致激勵響應(yīng)
5.1 三塔懸索橋考慮相干效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)分析
5.1.1 模型及參數(shù)選擇
5.1.2 三塔懸索橋考慮部分相干效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)結(jié)果
5.2 三塔懸索橋考慮行波效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)分析
5.2.1 行波效應(yīng)功率譜的計算
5.2.2 三塔懸索橋考慮行波效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)
5.2.3 三塔懸索橋行波效應(yīng)與部分相干效應(yīng)共同作用結(jié)果
5.3 三塔懸索橋考慮局部場地效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)
5.3.1 局部場地效應(yīng)的工況分析
5.3.2 三塔懸索橋考慮局部場地效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)
5.3.3 三塔懸索橋考慮空間變異性的隨機地震響應(yīng)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]集集地震與汶川地震、美國西部地震的近場區(qū)視波速比較[J]. 趙世偉,羅奇峰. 振動與沖擊. 2013(14)
[2]多塔懸索橋的研究進(jìn)展[J]. 張新軍,趙孝平. 公路. 2008(10)
[3]行波效應(yīng)對大跨度空間結(jié)構(gòu)隨機地震響應(yīng)的影響[J]. 丁陽,張笈瑋,李忠獻(xiàn). 地震工程與工程振動. 2008(01)
[4]大跨度空間結(jié)構(gòu)多維多點非平穩(wěn)隨機地震反應(yīng)分析[J]. 丁陽,林偉,李忠獻(xiàn). 工程力學(xué). 2007(03)
[5]多點激勵反應(yīng)譜法的理論研究[J]. 葉繼紅,孫建梅. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2007(01)
[6]基于現(xiàn)行抗震規(guī)范的胡聿賢模型參數(shù)研究[J]. 許謀奎,馬人樂,張猛,張增軍. 世界地震工程. 2006(04)
[7]結(jié)構(gòu)跨度對非一致輸入下大跨空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響[J]. 梁嘉慶,葉繼紅. 空間結(jié)構(gòu). 2004(03)
[8]多點激勵下結(jié)構(gòu)隨機地震反應(yīng)分析的反應(yīng)譜方法[J]. 李杰,李建華. 地震工程與工程振動. 2004(03)
[9]大跨度結(jié)構(gòu)抗震分析方法及近期進(jìn)展[J]. 林家浩,張亞輝,趙巖. 力學(xué)進(jìn)展. 2001(03)
[10]非一致地震激勵下大跨度斜拉橋的響應(yīng)特征[J]. 范立礎(chǔ),王君杰,陳瑋. 計算力學(xué)學(xué)報. 2001(03)
本文編號:3163518
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 懸索橋的地震響應(yīng)分析方法
1.3 隨機振動理論
1.4 三塔懸索橋的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
1.4.1 國外三塔懸索橋的發(fā)展概況
1.4.2 國內(nèi)三塔懸索橋的發(fā)展概況
1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 懸索橋地震響應(yīng)分析方法
2.1 橋梁地震響應(yīng)分析方法
2.1.1 反應(yīng)譜法
2.1.2 時程分析法
2.1.3 隨機振動法
2.2 地震動功率譜模型
2.2.1 常見的自功率譜密度函數(shù)模型
2.2.2 地震動的空間變異性
2.3 本章小結(jié)
第3章 三塔懸索橋動力特性分析
3.1 三塔懸索橋的有限元模型
3.1.1 三塔懸索橋結(jié)構(gòu)
3.1.2 三塔懸索橋有限元模型
3.2 橋梁的動力特性
3.2.1 模態(tài)分析方法
3.2.2 三塔懸索橋的模態(tài)分析結(jié)果
3.2.3 三塔懸索橋振型參與系數(shù)分布
3.3 本章小結(jié)
第4章 三塔懸索橋的一致激勵響應(yīng)
4.1 模型及參數(shù)的選取
4.2 一維一致激勵下三塔懸索橋的隨機響應(yīng)分析
4.2.1 三塔懸索橋橋塔在一維激勵下響應(yīng)
4.2.2 三塔懸索橋一維激勵下加勁梁的響應(yīng)
4.3 三維一致激勵下三塔懸索橋的隨機響應(yīng)分析
4.3.1 三維一致激勵下輸入功率譜密度函數(shù)參數(shù)
4.3.2 三維一致激勵下三塔懸索橋的地震響應(yīng)
4.4 本章小結(jié)
第5章 三塔懸索橋的非一致激勵響應(yīng)
5.1 三塔懸索橋考慮相干效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)分析
5.1.1 模型及參數(shù)選擇
5.1.2 三塔懸索橋考慮部分相干效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)結(jié)果
5.2 三塔懸索橋考慮行波效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)分析
5.2.1 行波效應(yīng)功率譜的計算
5.2.2 三塔懸索橋考慮行波效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)
5.2.3 三塔懸索橋行波效應(yīng)與部分相干效應(yīng)共同作用結(jié)果
5.3 三塔懸索橋考慮局部場地效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)
5.3.1 局部場地效應(yīng)的工況分析
5.3.2 三塔懸索橋考慮局部場地效應(yīng)的隨機地震響應(yīng)
5.3.3 三塔懸索橋考慮空間變異性的隨機地震響應(yīng)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]集集地震與汶川地震、美國西部地震的近場區(qū)視波速比較[J]. 趙世偉,羅奇峰. 振動與沖擊. 2013(14)
[2]多塔懸索橋的研究進(jìn)展[J]. 張新軍,趙孝平. 公路. 2008(10)
[3]行波效應(yīng)對大跨度空間結(jié)構(gòu)隨機地震響應(yīng)的影響[J]. 丁陽,張笈瑋,李忠獻(xiàn). 地震工程與工程振動. 2008(01)
[4]大跨度空間結(jié)構(gòu)多維多點非平穩(wěn)隨機地震反應(yīng)分析[J]. 丁陽,林偉,李忠獻(xiàn). 工程力學(xué). 2007(03)
[5]多點激勵反應(yīng)譜法的理論研究[J]. 葉繼紅,孫建梅. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2007(01)
[6]基于現(xiàn)行抗震規(guī)范的胡聿賢模型參數(shù)研究[J]. 許謀奎,馬人樂,張猛,張增軍. 世界地震工程. 2006(04)
[7]結(jié)構(gòu)跨度對非一致輸入下大跨空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響[J]. 梁嘉慶,葉繼紅. 空間結(jié)構(gòu). 2004(03)
[8]多點激勵下結(jié)構(gòu)隨機地震反應(yīng)分析的反應(yīng)譜方法[J]. 李杰,李建華. 地震工程與工程振動. 2004(03)
[9]大跨度結(jié)構(gòu)抗震分析方法及近期進(jìn)展[J]. 林家浩,張亞輝,趙巖. 力學(xué)進(jìn)展. 2001(03)
[10]非一致地震激勵下大跨度斜拉橋的響應(yīng)特征[J]. 范立礎(chǔ),王君杰,陳瑋. 計算力學(xué)學(xué)報. 2001(03)
本文編號:3163518
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