大跨度結(jié)構(gòu)多點(diǎn)抗震分析及程序研制.pdf

1、由于行波效應(yīng)、非相干性效應(yīng)以及局部場(chǎng)地效應(yīng)等空間效應(yīng)的影響，大跨度結(jié)構(gòu)各地面支承點(diǎn)在地震過程中的地面運(yùn)動(dòng)是不同的。不同的支承點(diǎn)運(yùn)動(dòng)可使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的內(nèi)力，因此有必要對(duì)大跨度橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行多點(diǎn)激勵(lì)地震響應(yīng)分析。目前，大跨度結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析方法主要有：反應(yīng)譜方法、時(shí)程分析方法和功率譜方法。本文對(duì)這三種分析方法進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)和目前存在的問題。在多點(diǎn)功率譜方法(虛擬激勵(lì)法)研究工作的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了多點(diǎn)輸入反應(yīng)譜方法和

2、多點(diǎn)輸入地震波的生成，并在有限元程序BPEM的基礎(chǔ)上進(jìn)行了程序?qū)崿F(xiàn)。本文的主要工作包括： 1)介紹了大跨度結(jié)構(gòu)在多支承激勵(lì)作用下反應(yīng)譜分析(MSRS)的數(shù)值過程，重點(diǎn)關(guān)注了該方法在大型有限元程序中的實(shí)現(xiàn)策略。在有限元程序BPEM的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了大跨度結(jié)構(gòu)在多支承激勵(lì)作用下的反應(yīng)譜分析功能。通過對(duì)互功率譜密度函數(shù)進(jìn)行線性插值，探討了求解互相關(guān)系數(shù)的積分表達(dá)式的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。將MSRS法推廣應(yīng)用于沿水平方向傳播的這三種類型的地震波(

3、P波、SH波和SV波)，推導(dǎo)了相應(yīng)的計(jì)算公式。作為例子，對(duì)一兩跨簡(jiǎn)支梁橋進(jìn)行了多支承激勵(lì)作用下的反應(yīng)譜分析。該模型受到峰值地面加速度(PGA)值為0.5g的地震荷載作用，對(duì)三種荷載條件下的地震響應(yīng)進(jìn)行說明和比較，揭示了多支承激勵(lì)作用下大跨度結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的一些特點(diǎn)。 2)總結(jié)了多支承點(diǎn)輸入的地震動(dòng)合成的理論和方法，并且采用工程常用的三角級(jí)數(shù)方法編寫地震動(dòng)合成程序。在合成過程中，通過互功率譜密度函數(shù)考慮地面運(yùn)動(dòng)的空間相關(guān)性，將互功率