基于复模态随机响应的钢筋混凝土梁桥抗震可靠度分析

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1、桥梁建设2014年第44卷第1期(总第224期)BridgeConstruction，Vo1．44，No．1，2014(TotallyNo．224)69文章编号：1003—4722(2014)01—0069—06基于复模态随机响应的钢筋混凝土梁桥抗震可靠度分析张振浩，杨伟军(1．长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙410076；2．桥梁工程安全控制技术与装备湖南省工程技术研究中心(长沙理工大学)，湖南长沙410076)摘要：对于非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度的非对称梁桥结构，其振动方程难以解耦

2、，为便于求得此类结构抗震可靠度分析时振动方程的解析解，引入复模态变换，求得结构在地震作用下的复模态响应，进而求解响应过程超越安全界限的概率而获得结构抗震可靠度，并通过算例进行了验证。结果表明，采用复模态分析法易于获得关于复模态响应的已解耦方程，且该方程通常具有简洁的脉冲响应函数矩阵，容易求得结构随机地震响应的解析解，计算精度也较高；算例计算验证了基于复模态随机响应的钢筋混凝土梁桥抗震可靠度分析方法是合理可行的。关键词：钢筋混凝土结构；简支梁桥；桥梁抗震；可靠度分析；复模态；随机响应；计算方法中图分

3、类号：U442．55文献标志码：ASeismicReliabilityAnalysisofReinforcedConcreteBeamBridgeBasedonComplexModeRandomResponseZHANGZhen—hao一．YANGWei-jun(1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture。ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410076，China；2．HunanProvinci

4、alResearchCenterforSafetyControlTechnologyandEquipmentofBridgeEngineering(ChangshaUniversityofScienceandTechnology)，Changsha410076，China)Abstract：Fortheasymmetricbridgestructurecharacterizedbythenon—classicdamping，asymmetricmassandasymmetricrigidity，t

5、hevibrationequationforthestructureisdifficulttobedecoupled．Toeasilyacquiretheanalyticalsolutiontothevibrationequationintheseismicreli—abilityanalysisofsuchtypeofthestructure，thecomplexmodetransformationwasintroducedandthecomplexmoderesponseofthestruct

6、ureundertheseismicactionwassolved．Theproba—bilityoftheresponseprocessexceedingthesafetymarginwascontinuouslysolved，theseismicreliabilityofthestructurewasacquiredandthesolvingprocesswasthenverifiedbythecalcula—tionexamples．Theresultsofthesolvingcalcula

7、tionindicatethatthedecoupledequationrelatedtothecomplexmoderesponsecanbeeasilyacquired，usingthecomplexmodemethodandgener—ally，theequationhasthesimpleimpulseresponsefunctionmatrixandwiththeequation，thean—alyticalsolutiontotherandomseismicresponseofthes

8、tructurecanbeeasilyacquired．Thecalcu—lationprecisionoftheequationishighandtheseismicreliabilityanalysismethodfortherein—forcedconcretebeambridgebasedonthecomplexmoderandomresponsealsoprovestoberea一收稿日期Z0l3—0一Z6基金项目国家自然科学基金资助项目(51108044)；长沙理工大学