减、隔震桥梁结构随机地震响应及可靠度分析方法研究

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1、国内图书分类号：U441；TU311密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学博士研究生学位论文减、隔震桥梁结构随机地震响应及可靠度分析方法研究年级2011级姓名贾少敏申请学位级别工学博士专业桥梁与隧道工程指导老师赵雷教授二零一七年十一月ClassifiedIndex:U441；TU311U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationSTUDYONSTOCHASTICSEISMICRESPONSEANDRELIABILITYMETHODSFORISOLATEDANDENER

2、GY-DISSIPATIONBRIDGESGrade:2011Candidate:JiaShaominAcademicDegreeAppliedfor:Ph.DSpeciality:BridgeandTunnelEngineeringSupervisor:Prof.ZhaoLeiNov,2017西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

3、，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密Ｓ／，使用本授权书。上方框内打“”（请在以Ｖ）学位论文作者签名：指导老师签名：Ｗ／ｌ曰期：２／，曰期：／．、／１７＾，ｑ／西南交通大学博士学位论文主要工作（贡献）声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研宄工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰与过的研宄成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。

4、本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：（１）针对减、隔震桥梁系统具有局部非线性的特点，基于快速非线性法（ＦＮＡ）及运动方程的时域显式求解法，建立了考虑多点激励的减、隔震桥梁非线性地震响应的时域显式降维迭代求解格式一。进步将其与随机模拟法相结合，建立了可方便求解多点激励下减、隔震桥梁随机地震响应显。的时域式模立拟法利本用文建的方法，还可方便考虑隔震支座水平双向稱合作用对隔震桥梁机地随震响应的影。响２（）将减、隔震装置等线性化，效在复振型叠加法、虚拟激励法的框架下，建立了可

5、以考虑局部附加高阻尼引的非比起例阻尼效应的、减隔震桥梁随机地震响应分析方法，所立建的公式形式。简单，使较用为方便（３）在地震动持时、设计基准期两个时间尺度下，基于哈密顿蒙特卡洛子集模拟法建立、了减隔震桥梁结构地震可靠度的求。解格式在此基础上，、震桥梁考虑减隔结构参的数随机性，利用随机激励和结构立随机参数之间具有相互独的特点，结合概率论中全概率公式、全期望公式将、随机减隔震桥梁随机地震响应及可靠度计算表达式改写为在结构随机变量参空间内数对确定性减、隔震桥梁结构随机地震响应及可靠一度求期望的积分问题，进数论步用方法对积分表达

6、式进行求。可解方便求解考虑参数及激励随机性的、。减隔震桥梁地震可靠度问题学位论文作者签名：ｆ：曰期筒．＂４西南交通大学博士研究生学位论文第I页摘要地震地面运动是典型的随机过程，随着桥梁抗震技术的发展，应用随机振动理论对桥梁结构在地震作用下的响应特征开展研究已成为一种必然趋势。减、隔震桥梁结构由于减、隔震装置的非线性恢复力特性及地震激励的随机性，其地震响应分析是一典型的非线性随机振动问题。非线性随机振动理论经过50余年的发展，虽已取得了诸多重要进展，但其远未成熟，特别是针对考虑多点激励的减、隔震桥梁结构非线性随机地震响应分析方法更是研

7、究甚少。当前阶段，桥梁抗震设计方法仍以弹性反应谱理论为基础，但基于线性随机振动理论的功率谱方法由于使用方便业已成为桥梁抗震设计的又一选择。若能将减、隔震装置的非线性特性等效线性化，并在此基础上构建减、隔震桥梁结构抗震设计的功率谱方法，便于工程师在初步设计阶段对减、隔震装置快速选型，也将是十分有意义的；特别是对实际工程中广泛使用的隔震规则桥梁，发展其简化分析方法具有重大意义。本文致力于建立减、隔震桥梁随机地震响应分析模型及其求解方法，旨在随机振动的理论框架下，建立较完善的减、隔震桥梁设计及抗震性能校核方法。并在此基础上，进一步开展考虑桥梁结构参数随机

8、性的复合随机振动问题研究及减、隔震桥梁动力可靠度问题研究。本文主要研究工作如下：（1）系统地对随机振动分析方法、动力可靠度