多点激励反应谱法应用于大跨桥梁抗震反应的研究

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随着科学建设实力的提高,遍布各地的大跨度桥梁在社会发展中起着越来越重要的作用。频繁发生的地震使得大跨度桥梁的抗震反应研究得到广泛关注。  与一般结构抗震分析的不同之处是,对大跨度桥梁的抗震反应进行分析时需要充分地考虑地运动的空间变化。行波效应、部分相干效应以及局部场地条件作为影响地运动空间变化的三个主要因素已经得到学者们的普遍认可。在大多数一般结构的反应分析中,反应谱因其简洁性和准确性倍受青睐,并且列入中国相关规范,被工程师熟练掌握并大量应用于实际工程。大跨度桥梁抗震反应分析的时程分析方法和随机振动方法理论性太强,难以应用到实际工程中。而多点激励反应谱方法借用反应谱,致力于简化大跨度桥梁的抗震反应分析过程并推动考虑地运动空间变化的抗震分析方法向实际应用靠拢。本文主要进行了如下几个方面的工作:  (1)重点介绍了多点激励反应谱(MSRS)方法,并综合分析了MSRS法中相关系数的求解方法。在MSRS法的理论基础上,以一个两跨连续梁为例,在各类别场地上,分别分析一致激励、只考虑行波效应、只考虑部分相干效应以及同时考虑行波效应和部分相干效应的诸工况下两跨桥相应的反应。分析了拟静力部分、动力部分以及拟静力和动力的耦合部分在反应中所占的比例。  (2)通过对比,分别分析了场地条件的改变和剪切波速的改变对大跨度桥梁反应的影响,并得到以下结论:在同一场地类别中,考虑地运动的空间变化时,随着剪切波速的减小,反应量为减小的变换趋势;而对于同一剪切波速,考虑地运动的空间变化时,变化场地条件,随着土层覆盖厚度的增加,反应量为增大的变换趋势。
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