桥梁抗震反应谱方法和功率谱方法的比较研究

摘要

本文就桥梁抗震分析中的反应谱方法和功率谱方法作比较研究。　　本文的研究工作主要包括如下内容：基于强震记录的统计分析提出一个随机地震动三维分量的相干函数模型，并推导了反应谱方法的一致多维输入的组合系数计算公式。从理论公式出发分析了反应谱方法中峰值因子比值为1的假设对结构地震反应计算结果的影响情况。编制杆系有限元计算程序，实现了一致输入和非一致输入下分别采用反应谱方法和功率谱方法计算线弹性结构地震反应的功能。就某一刚构桥模型作了详细的计算分析。 通过本文的研究工作得到了如下结论：反应谱方法峰值因子比值为1的假设会使得计算结果偏小，特别是对于某些受高频振型影响较大的结构反应会产生较大的误差。一致多维输入下，是否考虑地震动三维分量间的相关性，所得的计算结果可能发生较大的偏差；这种偏差的量依赖于地震动三维分量间的相干函数模型。非一致输入下采用反应谱方法计算结构反应拟静力项时，不能用近似解析公式求解组合系数。功率谱方法在求解的合理性与结果的准确性上均优于反应谱方法。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章线性体系随机分析理论

2.1地震地面运动的随机模型

2.2随机反应的实振型位移叠加法

2.3结构随机反应的道次超越破坏和最大值

2.4地震动反应谱与功率谱之间的关系

2.5本章小结

第三章平衡激励下桥梁结构随机地震反应

3.1一致地震动输入

3.2非一致地震动输入

3.2.1振动方程的建立

3.2.2非一致激励下多自由度体系反应计算的实振型叠加法

3.3本章小结

第四章RSAS程序编制原理

4.1 RSAS程序简介

4.2结构信息输入与处理、自振特性求解

4.2.1程序结构

4.2.2单元类型

4.2.3节点自由度与节点质量

4.2.4结构总体质量矩阵和总体刚度矩阵的组装

4.2.5结构自振特性求解

4.3地震动输入与求解

4.3.1反应谱方法

4.3.2随机方法

4.4本章小结

第五章算例和分析

5.1计算模型与地震动输入

5.2计算结果与分析

5.2.1一致输入下反应谱方法和功率谱方法的计算结果对比

5.2.2一致多维输入不同组合方法的比较

5.2.3非一致输入与一致输入的对比分析

5.2.4非一致输入下反应谱方法和功率谱方法的计算结果对比

5.3本章小结

第六章总结与展望

参考文献

致谢

个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果