桥梁抗震反应谱方法和功率谱方法的比较研究

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1、Y，8561_o⑧申请l刊济大学1．学硕}‘学位论文桥梁抗震反应谱方法和功率谱方法的比较研究培养单位：土木工程学院一缎学科：土木工程二缎学科：挤粱与隧道工程研究生：章小檀指导教师：王君杰教授副指导教师：韦晓博士+oo五年三且摘要本文就桥梁抗震分析中的反应谱方法和功率谱方法作比较研究。本文的研究工作主要包括如下内容：基于强震记录的统计分析提出一个随机地震动三维分量的相干函数模型，并推导了反应谱方法的一致多维输入的组合系数计算公式。从理论公式出发分析了反应谱方法中峰值因子比值为l的假设对结构地震反应计算结果的影响情况。编制杆系有限元

2、计算程序，实现了一致输入和非一致输入下分别采用反应谱方法和功率谱方法计算线弹性结构地震反应的功能。就某一刚构桥模型作了详细的计算分析。通过本文的研究工作得到了如下结论：反应谱方法峰值因子比值为1的假设会使得计算结果偏小，特别是对于某些受高频振型影响较大的结构反应会产生较大的误差。一致多维输入下，是否考虑地震动三维分量问的相关性，所得的计算结果可能发生较大的偏差；这种偏差的量依赖于地震动三维分量问的相干函数模型。非一致输入下采用反应谱方法计算结构反应拟静力项时，不能用近似解析公式求解组合系数。功率谱方法在求解的合理性与结果的准确性

3、上均优于反应谱方法。关键词：反应谱，功率谱，桥梁，地震反应，峰值因子，组合系数摘要ABSTRACTComparativestudiesofresponse—spectrum-—methodandpower-spectrum-methodusedinbridgeaseismicanalysisarepresented．Theresearchworkmainlyinvolvesthefollowings：Amathematicalmodelofmutualcoherencefunctionsofthethreecomponentso

4、fgroundmotionispresentedbasedonstatisticanalysisofstrongmotionseismicrecords．Ananalyticformulaofthecombinationcoefficientsisderivedformulti—component—uniform—excitationinresponse—spectrum—method．Bythestudyoftheoreticalformulas，theinfluencetotheresultsofseismicrespons

5、esisanalyzed，causedbytheassumptioninresponse—spectrum—methodthattheratiosofpeakfactorsconstantlyequalto1Amember-structurefiniteelementprogrammingisfinishedforcomputingtheseismicresponsesoflinearstructurestouniform-·excitationornonuniform--excitationbyeitherresponse—s

6、pectrurn—methodorpower-spectrum·method．Theseismicresponsesofarigidframebridgearecalculatedanddetailedanalysesarecarriedout．Thefollowingconclusionsareobtained：Theassumptioninresponse-spectrum·-methodthattheratiosofpeakfactorsconstantlyequalto1underestimatestheresultso

7、fseismicresponses，especiallytosomeresponsesobviouslyinfluencedbyhighfrequencymodes．Adifferencebetweentheresultsofseismicresponsestomulti—component—nonuiform—excitationmayOCCur，whenthecorrelationbetweendifferentcomponentsofgroundmotionisconsideredornot，onwhichthevalue

8、ofthisdifferencedepends．It’sunreasonableusingtheappropriateanalyticformulastocalculatethecombinationcoefficientswhenoneiscomputingt