本文關(guān)鍵詞：非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的概率模型及在重力壩抗震分析中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 地震動(dòng)非平穩(wěn)譜表示隨機(jī)函數(shù)廣義演變 譜水工抗震規(guī)范 混凝土重力壩 抗震可靠度

【摘要】：高壩抗震問(wèn)題作為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)一直備受關(guān)注，在高壩抗震研究中，地震輸入模型、結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)和抗震可靠度分析是壩體結(jié)構(gòu)抗震分析中不可或缺且相互聯(lián)系的三個(gè)方面。由于地震動(dòng)過(guò)程不僅具有明顯的隨機(jī)性，而且具有強(qiáng)度和頻率的非平穩(wěn)性，這將對(duì)壩體結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性動(dòng)力響應(yīng)分析影響顯著。為此，本文建立了基于水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的概率模型，并應(yīng)用概率密度演化方法對(duì)金安橋重力壩進(jìn)行了隨機(jī)地震反應(yīng)分析和抗震可靠度計(jì)算。論文的主要內(nèi)容如下： （1）建議了一類(lèi)新的全非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的譜表示-隨機(jī)函數(shù)方法。首先，在Priestley演變譜理論的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程模擬的二類(lèi)譜表示方法，即：第一類(lèi)是由2N個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正交隨機(jī)變量的線(xiàn)性組合來(lái)表示的，第二類(lèi)是由N個(gè)相互獨(dú)立隨機(jī)相位角的余弦級(jí)數(shù)疊加來(lái)表示的。其次，通過(guò)比較第一類(lèi)譜表示與第二類(lèi)譜表示的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇第一類(lèi)譜表示作為非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的模擬方法，同時(shí)，采用隨機(jī)函數(shù)的思想，建立了全非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程模擬的譜表示-隨機(jī)函數(shù)方法。在譜表示-隨機(jī)函數(shù)方法中，實(shí)現(xiàn)了用1~2個(gè)基本隨機(jī)變量即可在二階統(tǒng)計(jì)值上表達(dá)原隨機(jī)過(guò)程的目的。最后，從物理上對(duì)譜表示-隨機(jī)函數(shù)方法進(jìn)行了闡述和解釋。 （2）發(fā)展了全非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的廣義演變譜模型。在平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的功率譜密度函數(shù)基礎(chǔ)上，發(fā)展了一類(lèi)時(shí)-頻全非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的廣義演變譜模型。廣義演變譜模型可以全面地反映地震動(dòng)的時(shí)域特性和頻域特性，如強(qiáng)度非平穩(wěn)性、持續(xù)時(shí)間、地震動(dòng)峰值加速度以及頻率非平穩(wěn)性、場(chǎng)地特性、反應(yīng)譜。 （3）建立了基于水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的地震動(dòng)概率模型。以上述譜表示-隨機(jī)函數(shù)方法和廣義演變譜模型為基礎(chǔ)而建立的非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的概率模型，其優(yōu)點(diǎn)之一在于能夠利用基本隨機(jī)變量的離散代表點(diǎn)集，直接由廣義演變譜生成具有指定賦得概率的代表性樣本集合，從而可以在代表性樣本集合的層次上來(lái)考察地震動(dòng)過(guò)程。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5073-2000），建立了4類(lèi)場(chǎng)地條件下的水工建筑物抗震設(shè)計(jì)所用地震動(dòng)的代表性時(shí)程集合。同時(shí)，應(yīng)用代表性時(shí)程的二階統(tǒng)計(jì)值與目標(biāo)值的比較，，以及代表性時(shí)程的平均反應(yīng)譜與規(guī)范反應(yīng)譜的擬合誤差，驗(yàn)證了上述概率模型不僅計(jì)算效率高而且精度也很高的優(yōu)越性。 （4）進(jìn)行了混凝土重力壩的非線(xiàn)性隨機(jī)地震反應(yīng)與抗震可靠度的概率密度演化分析。上述非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的概率模型與概率密度演化理論相結(jié)合，可以進(jìn)行復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)的隨機(jī)地震反應(yīng)與抗震可靠度的精細(xì)化分析。為此，以我國(guó)金安橋混凝土重力壩的抗震分析為例，進(jìn)行了金安橋重力壩的非線(xiàn)性隨機(jī)地震反應(yīng)分析與抗震可靠度計(jì)算，進(jìn)一步驗(yàn)證了上述非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程的概率模型在工程應(yīng)用上的有效性。 最后，對(duì)本文研究的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題進(jìn)行了展望。
【學(xué)位授予單位】：三峽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV642.3;TV312

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 杜修力,陳厚群;地震動(dòng)隨機(jī)模擬及其參數(shù)確定方法[J];地震工程與工程振動(dòng);1994年04期

2 梁愛(ài)虎,陳厚群,侯順載;隨機(jī)地震動(dòng)場(chǎng)激勵(lì)下拱壩多點(diǎn)輸入的抗震可靠度分析[J];地震工程與工程振動(dòng);1996年01期

3 張翠然;陳厚群;;基于漸進(jìn)譜的幅值和頻率非平穩(wěn)人造地震動(dòng)擬合[J];地震工程與工程振動(dòng);2008年03期

4 何建濤;陳厚群;馬懷發(fā);;拱壩非線(xiàn)性地震反應(yīng)分析[J];地震工程與工程振動(dòng);2012年02期

5 林皋;;汶川大地震中大壩震害與大壩抗震安全性分析[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

6 梁建文;非平穩(wěn)地震動(dòng)過(guò)程模擬方法(Ⅰ)[J];地震學(xué)報(bào);2005年02期

7 林皋;;混凝土大壩抗震安全評(píng)價(jià)的發(fā)展趨向[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2006年01期

8 王志華;胡慶興;;均質(zhì)土壩非平穩(wěn)隨機(jī)地震反應(yīng)分析[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2010年01期

9 張新培;抗震結(jié)構(gòu)變形能力可靠度的時(shí)程分析方法[J];工程力學(xué);1996年04期

10 易平,林家浩,趙巖;線(xiàn)性隨機(jī)結(jié)構(gòu)的非平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)變異性分析[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2002年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王銘明;高重力壩抗震措施及壩體—庫(kù)水—地基系統(tǒng)動(dòng)力相互作用研究[D];大連理工大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 方興;地震動(dòng)過(guò)程的隨機(jī)函數(shù)—譜表示模型及其工程應(yīng)用[D];三峽大學(xué);2013年

本文編號(hào)：1244100