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《西安建筑科技大学》 2011年
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大跨度结构在竖向地震作用下的多点输入分析

王鑫娟  
【摘要】:由地震引起的地面运动具有明显的方向性,其竖向地震动的强度也往往较大,不容忽视。许多学者通过对以往大量实测地震动记录的统计分析得出:竖向地震动的峰值加速度(PGA)相当于水平向的1/2~2/3,其反应谱的地震影响系数最大值约为水平向的2/3;但是不排除两者接近或大于水平向的情况。由于之前强震实测记录相对缺乏,我国建筑抗震设计规范笼统的将竖向地震影响系数最大值取为水平向的65%作为简化考虑方式;但是随着近年来大跨、高耸结构的大量修建和实测地震动数据的不断积累,竖向地震动引起结构功能失效的问题越来越多的引起人们的广泛关注,大量的分析及研究结果表明,规范中对竖向地震动的简化分析方法还有待改进。 本文以一个两跨三支座的大跨度模型为背景,在推导其动力响应简化计算公式的基础上,以5.12汶川地震的实测记录作为输入地震波,引入小波变换和多点激励下的时程分析法研究了竖向地震动中不同频率成分对大跨结构动力响应的影响,提出了相应的改进建议。 所做的主要工作及研究成果如下: 1、从5.12汶川地震数据库中,选取两条竖向地震动记录,分别为距震中19 km的汶川卧龙波和距震中631 km的西安波,采用B-样条小波将其分解为不同频段的小波分量,以此作为多点激励时程分析所使用的输入地震波。 2、发展了以行波效应为主要影响因素的多点激励模拟方法。根据各支座地震动输入时差,采用前后补零的方式模拟不同支座间的地面运动。 3、通过将转动自由度作静力凝聚的方法确定了结构的刚度矩阵[K]、质量矩阵[M]和阻尼矩阵[C],推导了结构的多点激励以及一致激励下的结构动力平衡方程;在此基础上,推导了多点激励和一致激励下结构的位移以及等效静力计算公式,利用MATLAB以及FORTRAN语言完成了程序的编制。 4、采用多点激励时程分析的方法,利用小波分解将竖向地震动分解成不同的频段,然后计算其对大跨度结构的位移以及等效静力时程反应。 结果表明,由于竖向地震动记录中含有较多的高频成分,其对结构高阶振型的影响较大,在抗震设计中,震中距不同的竖向地震动对结构也会产生不同的影响,但是震中距较远的竖向地震动对结构所产生的影响相对较小,可以适当考虑,而极震区的竖向地震动以及结构的高阶振型对结构的影响均不容忽视。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU311.3

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王前信,伍国騆;地震多点输入或扰力多点输入时框架结构的反应[J];地震工程与工程振动;1983年02期
2 王前信;伍国騆;李云林;;拱式结构对地震多支点输入的反应[J];地震工程与工程振动;1984年02期
3 陈厚群,侯顺载,王均;拱坝自由场地震输入和反应[J];地震工程与工程振动;1990年02期
4 周瑞忠;吴琛;周小平;;求解结构动力响应的小波分解法[J];地震工程与工程振动;2005年06期
5 张雷明,张昌金;多点激励下结构地震响应计算拟静力位移法讨论[J];工程抗震与加固改造;2005年04期
6 丁阳;林伟;李忠献;;大跨度空间结构多维多点非平稳随机地震反应分析[J];工程力学;2007年03期
7 徐玉野,王全凤;小波分析及其在地震工程中的应用[J];工业建筑;2003年06期
8 段雪平,朱宏平;地震作用下结构动力响应的小波分析[J];华中理工大学学报;2000年11期
9 钟万勰;大跨度结构抗震设计的国内外近期发展及趋向[J];科技导报;2000年03期
10 林家浩,张亚辉,赵岩;大跨度结构抗震分析方法及近期进展[J];力学进展;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 谢开仲;大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震反应分析与研究[D];广西大学;2005年
2 全伟;大跨桥梁多维多点地震反应分析研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 武士军;基于小波分析的地震地面运动模拟与地震强度指标研究[D];合肥工业大学;2004年
2 梁嘉庆;大跨空间结构在非一致地震输入下的弹性响应分析[D];东南大学;2004年
3 宫成武;多维多点激励下连续刚构桥地震反应分析[D];哈尔滨工业大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 葛军,张新培;钢筋混凝土超长结构无缝设计研究综述[J];四川建筑科学研究;2005年02期
2 王利恒;周锡元;阎维明;;结构损伤检测方法的一些新进展[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 邵长江;钱永久;;非一致激励下李渡长江大桥的地震响应分析[J];四川建筑科学研究;2007年04期
4 梁鑫;王冲;;联塔分幅斜拉桥抗震性能评价[J];四川建筑科学研究;2011年03期
5 吴泽玉;王东炜;王复明;白新理;;雷达塔频率控制和地震反应分析[J];四川建筑科学研究;2011年04期
6 李永华;朱芊;文明;;竖向多点激励下输电塔线体系导(地)线及绝缘子动力响应分析[J];四川建筑科学研究;2011年06期
7 梁万顺;梁永峰;;基于SMA阻尼器的大跨斜拉桥最优振动控制分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年01期
8 李多田;张伟林;;结构无损检测与小波分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
9 杨传永;;公路桥梁抗震设计细则分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年03期
10 张飞;张虎;於亚辉;徐斌;;大跨度拱塔斜拉桥减震隔震分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜修力;徐海滨;赵密;王进廷;;地震波斜入射对高拱坝地震反应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 李喆;孙丽;;埋地管道在地震反应谱作用下的动力响应分析[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
3 胡杰;张希农;;基础激励下结构响应计算的直接求解法探讨[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
4 刘志贵;万仁辉;;与地下结构抗震相关的若干问题探讨[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
5 施养杭;;小波分析在土木工程中的应用[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
6 张亚辉;赵岩;林家浩;;复杂结构体系随机振动高效分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
7 周瑞忠;吴琛;袁文君;;结构动力分析的小波变换与无单元方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 王慧;刘正士;;基于HHT方法的结构模态参数识别[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 孙黄胜;戴素娟;;粘滞阻尼器连接相邻结构减震优化分析[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
10 王洪涛;陈彦江;闫维明;李勇;程建旗;黄飞鸿;;复合式金属型阻尼器在高架桥减震控制中的应用研究[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 范云蕾;网络化结构实验室NetSLab的研究[D];湖南大学;2010年
3 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
4 孙向东;四塔单索面宽幅脊梁矮塔斜拉桥设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
5 郜新军;地震及列车竖向荷载作用下大跨桥梁动力响应分析研究[D];北京交通大学;2011年
6 何伟;地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D];大连理工大学;2011年
7 关宏波;GFRP套管钢筋混凝土组合结构的研究[D];大连理工大学;2011年
8 杜宪亭;强地震作用下大跨度桥梁空间动力效应及列车运行安全研究[D];北京交通大学;2011年
9 高玉峰;考虑碰撞效应的桥梁非线性地震反应特性研究[D];西南交通大学;2011年
10 刘鹏;地震作用下桥梁梁体与横向挡块动态碰撞研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔺新丽;爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制[D];山东科技大学;2010年
2 张文江;基于小波变换和应变能的网格结构损伤识别与定位研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 叶成杰;空间双向张弦梁结构简谐激振数值分析与试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 施立成;基于小波分析的桥梁结构损伤识别方法研究[D];长沙理工大学;2010年
5 贺钢锋;不对称连续刚构桥地震响应的设计参数研究[D];长沙理工大学;2010年
6 芮伟国;双菱塔斜拉桥地震反应与推倒分析研究[D];长沙理工大学;2010年
7 廖艳程;岩土工程中的小波(包)分析理论及其应用[D];长沙理工大学;2010年
8 巩朝;拱梁组合体系桥梁的地震反应分析[D];长沙理工大学;2010年
9 邓志荣;公路斜交桥的地震反应分析[D];长沙理工大学;2010年
10 许准;独塔混合梁不对称索斜拉桥非线性动力特性的有限元分析[D];长沙理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李康宁,洪亮;结构三维弹塑性分析方法及计算机程序CANNY[J];四川建筑科学研究;2001年04期
2 王丽,闫维明,阎贵平;铅芯橡胶支座参数对隔震桥梁动力响应的影响[J];北京工业大学学报;2004年03期
3 周锡元;齐微;徐平;闫维明;;震级、震中距和场地条件对反应谱特性影响的统计分析[J];北京工业大学学报;2006年02期
4 袁慎芳,陶宝祺,朱晓荣,石立华;应用小波分析及主动监测技术的复合材料损伤监测[J];材料工程;2001年02期
5 赵灿晖,高艳梅;大跨度拱桥地震反应分析研究现状及进展[J];重庆交通学院学报;2002年01期
6 许金华,王向坚;大跨度拱桥在地震行波作用下的响应[J];重庆交通学院学报;1998年02期
7 严志刚,盛洪飞;钢管混凝土拱桥的发展优势[J];东北公路;2002年01期
8 王前信,伍国騆;地震多点输入时非正交杆链体系的振动[J];地震工程与工程振动;1982年02期
9 王前信,伍国騆;地震多点输入或扰力多点输入时框架结构的反应[J];地震工程与工程振动;1983年02期
10 王前信;伍国騆;李云林;;拱式结构对地震多支点输入的反应[J];地震工程与工程振动;1984年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 熊峰;钢管混凝土拱桥抗震性能研究[D];四川大学;2002年
2 罗月静;大跨度钢管混凝土拱桥施工控制研究[D];广西大学;2004年
3 燕柳斌;结构与岩土介质相互作用分析方法及其应用[D];广西大学;2004年
4 张亚辉;复杂结构在多种荷载工况下的屈曲及动力分析[D];大连理工大学;1999年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 曹建华;结构抗震分析方法的荷载转换及研究[D];大连理工大学;2001年
2 谢开仲;大跨度钢管混凝土拱桥非线性动力分析的QR法[D];广西大学;2002年
3 吴东;多点激励下大跨度桥梁的地震反应分析[D];西南交通大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘季,何立民;烟囱在水平与竖向地震动联合作用下的反应[J];地震工程与工程振动;1983年02期
2 廖振鹏,王阜;论结构物的竖向地震输入[J];地震工程与工程振动;1983年02期
3 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2002年06期
4 蒋津;框架式塔基础的竖向地震作用[J];特种结构;1999年02期
5 张硕英,张剑霄;多层框架结构竖向地震反应的反应谱分析法 [J];西安建筑科技大学学报;1996年04期
6 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];地下空间;2002年04期
7 汪基伟,丁大钧,周氐;钢筋混凝土框筒结构振动台试验研究及有限元分析[J];地震工程与工程振动;1992年01期
8 李世超;刘洪兵;王巍峰;刘剑勇;;悬挂结构水平与竖向地震耦合作用时程分析[J];西华大学学报(自然科学版);2008年02期
9 柳春光,刘殿魁,崔高航,李秀菊;变分法在结构抗震验算中的应用[J];地震工程与工程振动;2002年03期
10 吴鹏;任伟新;;竖向激励场下考虑桩土滑移的单桩动力性态[J];土木工程学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾俊峰;欧进萍;;近断层竖向地震动对斜拉桥地震反应的影响[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
2 张毅刚;;大跨度立体桁架的动力特性及其竖向地震内力计算[A];第四届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1988年
3 张毅刚;;大跨度立体桁架的动力特性及其竖向地震内力计算[A];空间结构论文选集(二)[C];1997年
4 邓雪松;聂一恒;周云;;竖向抗震的研究与应用进展[A];防震减灾工程研究与进展——全国首届防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2004年
5 刘季;何立民;;高层剪力墙建筑在水平与竖向地震动联合作用下的反应[A];中国地震学会第二届代表大会暨学术年会论文摘要汇编[C];1984年
6 楼梦麟;段秋华;;排架式渡槽竖向地震反应的振动台模型试验[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年
7 聂志华;刘凯;刘洪兵;;悬挂结构竖向地震作用动态性能研究[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2008年
8 陆兢;张铜生;;高层建筑结构在竖向地震作用下的弹塑性时程分析[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1999年
9 董军;李靖;王肇民;;巨型框架悬挂钢结构竖向振动特性及地震时程分析[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年
10 杨春田;于淑琴;;唐山陡河电厂180m烟囱震害分析[A];第十一届高耸结构学术交流会论文集[C];1992年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐然;竖向地震诱发桥梁结构多次重撞击问题的研究[D];南京理工大学;2011年
2 曾辉;交流液压隔震装置的机理分析与实验研究[D];燕山大学;2012年
3 贾俊峰;桥梁三维隔震分析与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 侯春林;核电厂结构抗震分析中不同规范要求引起的差异及影响研究[D];中国地震局工程力学研究所;2012年
5 王丽萍;山地建筑结构设计地震动输入与侧向刚度控制方法[D];重庆大学;2010年
6 陈向红;大型水下隧道与附属竖井的地震响应研究[D];北京交通大学;2013年
7 胡紫东;考虑支座相关性的基础隔震结构地震响应研究[D];华中科技大学;2011年
8 韩风霞;钢筋混凝土细长柱结构精细化分析模型及动力二阶效应研究[D];重庆大学;2011年
9 王常峰;桥梁结构非线性地震反应研究(支座摩擦·限位装置·基础非线性)[D];兰州交通大学;2010年
10 崔利富;大型LNG储罐基础隔震与晃动控制研究[D];大连海事大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王维一;近场区竖向地震动对钢筋混凝土框架结构抗震性能影响分析[D];湖南大学;2010年
2 周伟;基于汶川地震考虑竖向地震动的RC框架结构抗震性能分析[D];兰州理工大学;2011年
3 巴文博;竖向地震对带高位转换桁架结构抗震性能的影响[D];西南交通大学;2013年
4 江哲;竖向地震下高桥墩单质点体系二阶效应研究[D];重庆大学;2010年
5 于海滟;梁式桥梁端支承长度及竖向减震措施研究[D];北京交通大学;2010年
6 张昊强;竖向脉冲型地震下超高层建筑结构的波动分析[D];大连理工大学;2013年
7 熊超;高耸结构在水平与竖向地震同时作用下的响应与稳定性[D];广西工学院;2012年
8 林纪欣;竖向与水平地震共同作用下的RC框架结构抗震性能分析[D];重庆大学;2012年
9 王鑫娟;大跨度结构在竖向地震作用下的多点输入分析[D];西安建筑科技大学;2011年
10 何少宁;广州新电视塔竖向地震作用分析[D];西安建筑科技大学;2006年
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