基于大跨结构地震空间相关性效应研究

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1、中国图书分类号：TU393.3学校代码：10213国际图书分类号：624.014密级：公开工学硕士学位论文大跨结构地震空间相关性效应研究硕士研究生：李玉刚导师：范峰教授申请学位：工学硕士学科：岩土工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU393.3U.D.C:624.014DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYOFRELEVANTSPATIALEFFECTSOFEARTHQUAKESONBIG-SPANNEDSTRUCTURESCandidateLiYuGang

2、Supervisor：Prof.FanFengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：GeotechnicalEngineeringAffiliation:SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：June，2009Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要地震地面运动是复杂的时间-空间过程，在经过长距离的传播后，由于行波效应、频散效应、场地效应和衰减效应的影响，使结构不同支座接收到

3、的地震激励存在差异。目前在抗震分析中，地震动的输入通常采用一致输入方法，这对于跨度不大的常规结构来说是可以接受的，但对于大跨度结构而言是不合理的。本文将围绕空间相关非平稳地震动场的模拟及其对大跨结构的影响展开研究，主要包括以下几部分内容：1.分别选用相对较优的杜修力-陈厚群功率谱模型、ThráinssonandKremidjian相位差谱模型、HaoandOliverra相干函数模型，利用matlab软件编制了空间相关非平稳地震动生成程序；且在模拟过程中对已有模拟地震动方法进行了改进，分开考虑行波效应和频散效应对地震动空间相关性的影响，从而避免了对复数矩阵的分解，节约计算机内存，在同等硬件

4、条件下可以模拟点数更多的地震动场。2.利用自编的空间相关非平稳地震动模拟程序及大型有限元计算软件ANSYS，对凯威特型单层球面网壳结构在多点输入下结构性能进行了研究。首先分别研究了行波效应、频散效应及二者的耦合效应对180m跨度网壳结构反应的影响，其次，在此基础上研究了不同跨度网壳结构受空间相关非平稳地震动作用的影响。3.对正在建设的国家十一·五大科学工程巨型射电望远镜FAST（Five-hundred-meterApertureSphericalTelescope）反射面结构进行了抗震性能研究，研究过程中考虑了一致输入、多点输入两种情况，并且选取了四种加速幅值。关键词：大跨结构;多点输入

5、;相干函数;地震动模拟.--I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThesurfacemovementofanearthquakeisacomplicatedprocessintimeandspaces.Afteralong-distancediffusion,undertheimpactsofwave-passageeffect、incoherenceeffect、site-responseeffectandattenuationeffect,differentjointsofthestructurereceivevariedlevelsofearthquakegroundmo

6、tion.Incurrentanti-earthquakeanalysis,theSeismicwavesinputconventionallytakestheformofuniformexcitation,whichisacceptableincircumstancesofgeneralstructureswhichdonothavebigspans,butnotreasonableforthosewhichdo.Thisarticlewillcarryoutstudyandthestudywillbearoundspace-relatedfieldsimulationofnon-sta

7、tionaryearthquakeanditsimpactsonspatialstructureswithbigspans.Thestudywillbeincluding:1.AMatlab-editedprogramofthespace-relatedfieldsimulationofnon-stationaryearthquakeusingDuXiuli-ChenHouqunpowerspectrummodel,Th