大跨度結(jié)構(gòu)多點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)各地面支承點在地震過程中的地面運動是不同的。不同的支承點運動可使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的內(nèi)力，因此有必要對大跨度橋梁結(jié)構(gòu)進行多點激勵地震響應(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、時程分析方法和功率譜方法。本文對這三種分析方法進行了比較詳細的介紹，分析了它們的優(yōu)缺點和目前存在的問題。在多點功率譜方法(虛擬激勵法)研究工作的基礎(chǔ)上，重點研究了多點輸入反應(yīng)譜方法和

2、多點輸入地震波的生成，并在有限元程序BPEM的基礎(chǔ)上進行了程序?qū)崿F(xiàn)。本文的主要工作包括： 1)介紹了大跨度結(jié)構(gòu)在多支承激勵作用下反應(yīng)譜分析(MSRS)的數(shù)值過程，重點關(guān)注了該方法在大型有限元程序中的實現(xiàn)策略。在有限元程序BPEM的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了大跨度結(jié)構(gòu)在多支承激勵作用下的反應(yīng)譜分析功能。通過對互功率譜密度函數(shù)進行線性插值，探討了求解互相關(guān)系數(shù)的積分表達式的簡化計算方法。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)的計算公式。作為例子，對一兩跨簡支梁橋進行了多支承激勵作用下的反應(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，對三種荷載條件下的地震響應(yīng)進行說明和比較，揭示了多支承激勵作用下大跨度結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的一些特點。 2)總結(jié)了多支承點輸入的地震動合成的理論和方法，并且采用工程常用的三角級數(shù)方法編寫地震動合成程序。在合成過程中，通過互功率譜密度函數(shù)考慮地面運動的空間相關(guān)性，將互功率