基于概率密度演化方法的渡槽结构随机地震反应与抗震可靠性分析

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1、分类号密级UDC硕士学位论文基于概率密度演化方法的渡槽结构随机地震反应与抗震可靠性分析（国家自然科学基金资助项目(批准号：51278282；50808113)）学位申请人：邢彦富学科专业：结构工程指导教师：刘章军教授二○一三年五月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringRandomSeismicandReliabilityAnalysisofAqueductStructureBasedo

2、nProbabilityDensityEvolutionMethod(FundedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(GrantNo.51278282＆50808113))GraduateStudent:XingYanfuMajor:StructureEngineeringSupervisor:Prof.LiuZhangjunChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.ChinaMay,2013三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文

3、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I三峡大学硕士学位论文摘要渡槽是一种输送渠水跨越河渠、山谷、洼地和道路等架空建筑物，具有输水、排洪及导流的作用，是灌区水工建筑物中应用最广泛的一种交叉建筑物。南水北调工程作为缓解我国北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程，它的实

4、施改变了我国水资源分布不均的现状，使之适应社会发展、生产和生活的需要。渡槽作为南水北调中线工程的主要水工建筑物，很多渡槽结构的修建都位于地震多发区，其一旦遭受地震作用发生破坏，会造成输水中断和其它一些次生灾害的严重后果。因此，对渡槽结构进行抗震性能的研究是十分必要的。进行结构的随机地震反应和抗震可靠度分析，首先，需要合理、有效地描述地震动过程。为了达到用少量基本随机变量来描述地震动随机特性的目的，本文在随机过程的正交展开基础上，利用随机函数的思想，建立了地震动过程的正交展开-随机函数模型，实现了用一个基本随机变量描述地震动加速度

5、过程的目的。其次，在地震动加速度过程的正交展开-随机函数模型与渡槽结构有限元建模的基础上，结合最新发展的概率密度演化方法，进行了渡槽结构随机地震反应与抗震可靠度的计算分析。重点研究了横槽向地震动输入时，空槽、中槽有水、边槽有水和三槽有水等四种工况下渡槽结构的随机地震反应，进而获得了渡槽结构随机地震反应的丰富概率信息（均值与标准差、典型时刻的概率密度曲线、概率密度演化曲面、等概率密度线）和渡槽结构的动力可靠度，这为渡槽结构的精细化抗震分析提供了新的途径。最后，对本文所做的研究工作进行了总结，同时，简要讨论了需要进一步研究的问题。关

6、键词：渡槽地震动概率密度演化方法正交展开-随机函数模型随机地震反应可靠度II三峡大学硕士学位论文AbstractAqueductisasortofstructureonstiltsbytransportingwaterspanningriver,valley,billabongandroadetc,italsocandrainagefloodwateranddiversionexceptingwatertransfer,itisthemostabroadacrossbuildingappliedinthemiddleofirri

7、gatedareawaterprojectconstruction.Thesouth-to-northwaterdiversionprojectisamajorstrategicprojecttorelieveseriousshortageofwaterresourcesinnorthchinasituation,whichisbuildtochangethedistributionofwaterresources,andadapttothesocialdevelopment,theneedsofproductionandlif

8、e.Asthemainhydraulicstructureofsouth-to-northwatertransferproject，Lotsofaqueductstructuresarelocatedinanearthquake-pronearea,onceit