完全非平稳地震作用下斜拉桥随机响应分析

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1、桥梁建设2016年第46卷第1期(总第236期)30BridgeConstruction，Vo1．46，No．1，2016(TotallyNo．236)文章编号：1003—4722(2016)01—0030—05完全非平稳地震作用下斜拉桥随机响应分析马长飞，王波，汪正兴，荆国强(1_中铁大桥科学研究院有限公司，湖北武汉430034；2．桥梁结构安全与健康国家重点实验室，湖北武汉430034)摘要：为研究粘滞液体阻尼器对斜拉桥随机地震响应的影响，结合虚拟激励法和等效线性化法对某大型斜拉桥进行完全非平稳地震响应分析。建立斜拉桥三维有限元模型，

2、功率谱输入采用Conte和Peng提出的完全非平稳功率谱模型，通过对粘滞阻尼等效线性化处理并采用虚拟激励法将非平稳随机振动求解问题转化为一个确定性的逐步积分的过程，最后采用Monte—Carlo法验证虚拟激励法计算结果的正确性。结果表明：虚拟激励法可以准确地计算此类完全非平稳地震响应；通过在斜拉桥适当的部位设置粘滞液体阻尼装置，显著减小了斜拉桥的非平稳随机地震响应，可以有效改善结构的抗震性能。关键词：斜拉桥；完全非平稳；地震响应；随机振动；虚拟激励法；等效线性化法；粘滞液体阻尼器中图分类号：U448．27；U441．3文献标志码：AAna

3、lysisofRandomSeismicResponseofCableStayedBridgeUnderFullyNon—StationaryEarthquakeGroundMotionMAChang—fei～，WANGBo～，WANGZheng—xing～，JINGGuo-qiang’(1．ChinaRailwayBridgeScienceResearchInstitute，Ltd．，Wuhan430034，China；2．StateKeyLaboratoryofBridgeStructureHealthandSafety，Wuhan4

4、30034，China)Abstract：Toinvestigatetheinfluencesoftheviscousliquiddampersontherandomseismicre—sponseofcable-stayedbridge，therandomseismicresponseofamajorcable—stayedbridgeunderthefullynon—stationaryearthquakegroundmotionwasanalyzedbythepseudoexcitationmethodandequivalent1i

5、nearizationmethod．Thethree—dimensionalfiniteelementmodeIforthebridgewasestablishedandthepowerspectrumwasinputtothemodel，usingthefullynon～stationaryanalyti—calearthquakegroundmotionmodelproposedbyConteandPeng．Bywayoftheequivalentlinear—izationoftheviscousdampingandbythepse

6、udoexcitationmethod，thesolutionofthenon—sta—tionaryrandomvibrationissueofthebridgewastransformedtoadeterministicstep-by——stepinte—grationprocessandtheaccuracyofthecalculationcompletedbythepseudoexcitationmethodwasfinallyverifiedbytheMonte—Carlomethod．Theresultsdemonstrate

7、thattherandomseismicre—sponseofthecable—-stayedbridgeunderthefullynon—stationaryearthquakegroundmotioncanbecalculatedwithgoodaccuracybythepseudoexcitationmethod．Thearrangementoftheviscousliquiddampersontheappropriatepartsofthebridgecansignificantlydecreasetherandomseismic

8、responseandcaneffectivelyimprovetheseismicperformanceofthebridge．Keywords：cable—stayedbridge；ful