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大跨度桥梁地震响应分析空间变化效应研究
| 论文题名： | 大跨度桥梁地震响应分析空间变化效应研究 |
| 关键词： | 大跨度桥梁;抗震分析;斜拉桥 |
| 摘要： | 大跨度桥梁对国家的经济发展和人民的生活和生命财产的安全具有十分重要的意义，如何使这些至关重要的生命线有足够的抵抗地震的能力并且保证具有一定安全度，始终是各国科学家和工程师关注的问题。 空闻变化效应对于大跨度桥梁结构地震响应的影响是非常明显的。本文首先介绍了有关抗震分析的三种计算方法：反应谱法、时程分析法、随机振动方法。然后为了深入研究和介绍大跨度桥梁的多点抗震分析问题，基于随机振动理论，应用并发展虚拟激励法，通过对两个简化模型的分析研究深入讨论了空间变化效应对予结构地震响应计算结果的影响。结果表明，地震动空间变化的三种效应：行波效应、部分相干效应和场地响应效应，对结构的地震响应有着显著的影响，如果忽略空间变化效应很有可能使结构设计偏于危险。另外，三种空间效应相互之间也会有减弱或增强的作用，所以对于不同的实际情况进行具体的分析无论是从安全的角度来讲还是从经济的角度来讲都是十分必要的。 现行的主要抗震分析方法有：反应谱法、时程分析法、随机振动方法。本文另一部分主要工作就结合交通部“公路桥梁抗震设计规范”研究课题以及国家自然科学基金“大跨度桥梁抗震可靠度理论与台阵实验研究”项目，通过对某总长为1150米的跨海斜拉桥的结构抗震分析，比较了这三种方法所计算出来的响应结果。可以看出在均匀地面运动下，反应谱方法、随机振动方法和时程分析方法对于两种地震动概率水平下的计算结果是比较接近的。而行波效应、部分相干效应和场地响应效应都对结构的地震响应产生显著的影响。我国现行的《公路工程抗震设计规范》只对主跨150米以内的中小桥梁作出了计算规定，没有涉及更大跨度桥梁的多点地震激励效应。而最近由交通部规范组完成，即将付诸实施的《公路桥梁抗震设计规范(细则)》对此作了相应的修订。对于跨度较大的桥梁建议考虑多点地震激励，而且将随机振动方法也列入到了该规范之中。但是关于这个基于随机振动的方法与工程师所熟悉的反应谱方法、时间历程法的一致性和差别程度，对于非一致性的处理方法则还需要给出更多的研究和说明，以推动和辅助该新规范的推行。本文在这些方面定量地作出了一些具体的比较和说明。这些研究内容也将有助于桥梁工程师更直观地了解新规范有关内容的含义。 |
| 作者： | 王一白 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 林家浩;张亚辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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