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考虑地形效应下桥梁随机振动分析
| 论文题名： | 考虑地形效应下桥梁随机振动分析 |
| 关键词： | 桥梁;地形效应;斜入射;传递函数;随机振动分析 |
| 摘要： | 我国西部多高山峡谷地区，大多数地区又是高地震烈度区，因此，西部开发中高墩、大跨度桥梁的抗震问题是交通建设中的一个重要的工程技术难题。众所周知，由于地形和局部地质条件的影响，地震动呈明显的非均匀性，考虑这种非均匀性对桥梁地震反应的影响是一个学术和工程意义都重要的课题。本论文针对这一课题涉及的内容进行了研究。 选择合理的地震动场模型是进行地震响应分析的前提。杜修力提出了一种考虑场地条件的平面自由场功率谱密度模型，并结合河谷地形给出了该模型相应参数的确定方法，具有很好的工程实用价值，本文对该模型进行了介绍，并将其作为随机振动分析的地震动输入模型。 本文采用ANSYS有限元分析软件，对某一实际大跨度、高低墩桥梁所在的河谷地形建立的有限元模型进行了分析。计算中采用杜修力提出的一种新的粘弹性边界条件考虑了边界条件的影响，采用单位脉冲函数作为地震动输入函数，应用时域波动法分别计算了垂直入射、15°、30°、45°入射时该模型各桥墩点对应的传递函数，成功的在时域波动分析的输入中实现了斜入射。将杜修力功率谱模型与传递函数相结合，本文提出了对应河谷地形的地震动随机输入模型。该模型可以同时考虑地质条件、地形条件以及不同入射角度对地震动的影响，能够较为真实的模拟河谷地形的随机地震动场。 本文采用SAP2000有限元分析软件，对某一具体的大跨度、高低墩桥梁进行了地震反应分析。计算中考虑了规范反应谱输入、随机地震动场一致输入、考虑地形效应的非一致输入等不同输入方式下桥梁的地震响应，得到一些初步结论。这些结论可以为大跨度桥梁跨越复杂地形时，非一致激励情况下的抗震设计提供参考。 |
| 作者： | 刘琳 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 杜修力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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