《高墩橋梁隨機(jī)地震響應(yīng)研究》基于隨機(jī)振動(dòng)的虛擬激勵(lì)法，詳細(xì)研究了多維多點(diǎn)平穩(wěn)/非平穩(wěn)空間地震激勵(lì)在有限元軟件中的實(shí)現(xiàn)問題，并采用精細(xì)積分法進(jìn)一步提升隨機(jī)地震作用下復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的計(jì)算效率；引入矩陣的概率分析理論為復(fù)雜結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠性計(jì)算提供了快速方法；在上述理論及計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，研究了空間地震作用下高墩橋梁動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律和梁體之間碰撞概率，建立了地震動(dòng)強(qiáng)度與梁體間隙寬度的關(guān)系。
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目錄第1章 緒論 11.1 大跨度高墩橋梁發(fā)展的必然性 11.1.1 國外大跨度高墩橋梁的發(fā)展 11.1.2 國內(nèi)大跨度高墩橋梁的發(fā)展 31.1.3 大跨度高墩橋梁抗震研究的必要性 61.2 隨機(jī)振動(dòng)理論在大跨度橋梁中的應(yīng)用 61.2.1 虛擬激勵(lì)法在大跨度橋梁中的應(yīng)用 71.2.2 虛擬激勵(lì)法與通用有限元軟件ANSYS的結(jié)合 81.3 引入精細(xì)積分法直接求解完全非平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng)的虛擬激勵(lì)法 91.4 本書主要內(nèi)容 10第2章 絕對(duì)位移求解多維多點(diǎn)地震激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng) 132.1 平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)的虛擬激勵(lì)法基本原理 132.1.1 平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)的常規(guī)算法 132.1.2 平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)的虛擬激勵(lì)法 162.2 多維多點(diǎn)平穩(wěn)虛擬激勵(lì)法在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)理論及方法 172.2.1 絕對(duì)位移直接求解多維多點(diǎn)輸入的虛擬激勵(lì)法理論 172.2.2 響應(yīng)極值計(jì)算 182.2.3 多維多點(diǎn)地震場模擬與激勵(lì)功率譜分解 192.2.4 多維多點(diǎn)功率譜密度函數(shù)矩陣分解 202.2.5 多維多點(diǎn)虛擬激勵(lì)法在通用有限元軟件中的實(shí)現(xiàn)方法 202.3 ANSYS平穩(wěn)計(jì)算方法驗(yàn)證 222.3.1 單自由度系統(tǒng)一維驗(yàn)證 222.3.2 多維多點(diǎn)激勵(lì)驗(yàn)證 262.4 結(jié)論 30第3章 絕對(duì)位移求解多維多點(diǎn)地震激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的非平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng) 313.1 非平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)的虛擬激勵(lì)法基本原理 313.2 多維多點(diǎn)非平穩(wěn)虛擬激勵(lì)法在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)理論及方法 343.2.1 非平穩(wěn)虛擬激勵(lì)法在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)理論 343.2.2 非平穩(wěn)虛擬激勵(lì)法在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)方法 353.3 ANSYS非平穩(wěn)計(jì)算方法驗(yàn)證 373.3.1 單自由度系統(tǒng)一維驗(yàn)證 373.3.2 多維多點(diǎn)激勵(lì)分析 483.4 結(jié)論 51第4章 空間變化場地效應(yīng)對(duì)高墩橋梁非平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)的影響 524.1 考慮場地效應(yīng)非平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)的虛擬激勵(lì)法基本原理 524.2 地震動(dòng)模型介紹及參數(shù)確定 534.3 高墩橋梁工程背景及參數(shù)確定 554.3.1 工程背景 554.3.2 有限元模型及分析工況 564.4 動(dòng)力特性計(jì)算 584.5 高墩橋梁非平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)結(jié)果及分析 594.5.1 一致場地分布對(duì)高墩橋梁地震響應(yīng)的影響 594.5.2 非一致場地分布對(duì)高墩橋梁地震響應(yīng)的影響 614.5.3 地震動(dòng)的非平穩(wěn)性對(duì)高墩橋梁地震響應(yīng)的影響 66第5章 快速模擬引入精細(xì)積分法的非均勻調(diào)制非平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng) 675.1 非均勻調(diào)制非平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng)模擬的必要性 675.1.1 非均勻調(diào)制非平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng)理論發(fā)展 675.1.2 考慮地形影響的絕對(duì)位移直接求解的非平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng)理論 685.1.3 ANSYS快速模擬實(shí)現(xiàn)引入精細(xì)積分后的非均勻調(diào)制非平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng) 725.1.4 ANSYS快速模擬精度驗(yàn)證 775.2 實(shí)際工程應(yīng)用 825.2.1 工程背景 825.2.2 分析工況介紹 835.2.3 計(jì)算結(jié)果及其分析 845.3 結(jié)論 88第6章 高墩鐵路橋梁梁體碰撞間隙寬度需求機(jī)理分析 896.1 空間地震動(dòng)模型 906.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程及求解 936.3 算例分析 956.3.1 工程描述及模擬 956.3.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性 966.3.3 計(jì)算結(jié)果及分析 976.4 結(jié)論 99第7章 隨機(jī)地震激勵(lì)下高墩橋梁碰撞可靠度分析 1007.1 理論 1017.1.1 運(yùn)動(dòng)方程及求解 1017.1.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠度理論 1027.2 工程算例 1037.2.1 橋梁簡介及模擬 1037.2.2 地震動(dòng)輸入確定 1047.2.3 動(dòng)力特性及碰撞響應(yīng)分析 1067.3 結(jié)論 109第8章 地震作用下梁體碰撞間隙寬度的概率分析方法 1108.1 動(dòng)力理論簡介 1118.1.1 橋梁碰撞相對(duì)位移峰值響應(yīng) 1118.1.2 碰撞間隙寬度條件碰撞概率模型 1128.1.3 基于矩陣的系統(tǒng)可靠度 1128.2 工程數(shù)值算例 1138.2.1 橋梁簡介及模擬 1138.2.2 輸入地震動(dòng)參數(shù)確定 1138.2.3 工況分析及設(shè)計(jì) 1148.2.4 計(jì)算結(jié)果及分析 1178.3 結(jié)論 119第9章 基于實(shí)際場地土層分布的高墩連續(xù)剛構(gòu)橋梁端碰撞概率分析：非線性分析 1209.1 有限元模型及理論介紹 1219.2 基巖地震波選取及土層過濾作用分析 1249.2.1 基巖地震波的選取 1249.2.2 土層過濾作用分析 1269.3 分析流程 1299.4 相對(duì)位移峰值概率分布形式 1309.5 伸縮縫寬度需求值分析 1329.6 碰撞概率分析 1349.7 結(jié)論 138第10章 本書結(jié)論與展望 139參考文獻(xiàn) 143
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