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基于场地特性多维多点地震动模拟及桥梁结构地震响应分析
| 论文题名： | 基于场地特性多维多点地震动模拟及桥梁结构地震响应分析 |
| 关键词： | 拟合功率谱;相位差谱;地震响应;桥梁结构 |
| 摘要： | 地震动输入正确与否是决定结构地震响应准确性的关键因素，特别是对于平面尺寸很大的大跨度结构物，比如桥梁、石油管线、海洋平台等生命线工程，若采用一致地震激励输入来做抗震分析，显然是不够准确的，因为大跨结构尺寸相对于地震波波长而言不可忽略，故各支点的地震动是不同的，且地震波数量有限性、随机性和不确定性等限制了多点直接动力分析法应用到实际工程。只有考虑了各支点的不同地震激励，才能确保大跨度结构地震响应的准确性，因此模拟生成具有特性参数的多点地震动是本文研究的重要方向。 本文为了较为真实地模拟实际地震动的多维性、空间性及非平稳性，具体从以下几个方面进行研究: (1)针对地震动加速度时程的特征参数的话题进行了讨论，归纳和总结了地震动时域特征参数和频域特征参数的统计模型和相应的回归参数。 (2)研究了拟合功率谱和拟合设计反应谱合成空间多点非平稳地震动时程，首先将设计反应谱转化为当量功率谱（目标功率谱）;然后将功率谱密度函数矩阵由一维扩展到三维考虑地震波的多维性;再添加包络函数模型即考虑地震动非平稳性，并利用逆傅里叶变换合成了非平稳地震动时程;最后将合成的地震动时程采用频域方法迭代修正时程幅值，得到了满足精度要求的地震动时程曲线。 (3)基于相位差谱合成空间多维多点非平稳地震动时程，首先研究了相位谱与地震动时程非平稳性的相互关系，采用计算机随机生成[0，2π]均匀分布的相位谱不能使地震动时程具有非平稳性;然后引入了相位差谱的概念，并研究分析了相位差谱的频数分布情况;最后构造相位差谱模型合成了空间多维多点非平稳地震动时程。 (4)对比研究了基于PEER地震动数据库选取和人工合成两类地震动作用下桥梁结构的响应，验证了人工地震动的准确性。最后将人工合成的多维多点非平稳地震动用于瓯江特大桥地震响应计算。 |
| 作者： | 陈航 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 郑史雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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