城市軌道交通系統(tǒng)是我國最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,多次震害表明地鐵等地下結(jié)構(gòu)在強震作用下會出現(xiàn)較為嚴重的破壞。因此,對地鐵結(jié)構(gòu)展開抗震響應(yīng)特征研究是我國國家戰(zhàn)略和城市生命線工程安全運行、災(zāi)害防控的重大需求。地鐵隧道為大規(guī)模超長線狀結(jié)構(gòu),地震動的空間變異性對其地震響應(yīng)具有重要影響。同時,地鐵隧道數(shù)值研究中需要天然及人工地震動時程,且數(shù)值模型往往規(guī)模龐大、邊界結(jié)點眾多,因此大規(guī)模地鐵隧道抗震分析中需要大量的天然及人工多點地震動時程。天然及人工多點地震動時程可分別由條件模擬和非條件模擬合成。然而,現(xiàn)存的條件、非條件模擬方法的計算效率有待于進一步提高。因此,本文著眼于地震動模擬方法的計算效率,開展了以下研究:（1）在多點地震動非條件模擬方面,采用功率譜矩陣的奇異值分解,建立了一種快速高效的多點地震動模擬方法。通過數(shù)值算例對比發(fā)現(xiàn),與Cholesky分解、特征值分解相比,奇異值分解及開方分解所得矩陣中的元素更為合理;進而對奇異值分解和開方分解的計算效率進行了對比,發(fā)現(xiàn)在合成點數(shù)較多時,奇異值分解具有明顯的優(yōu)勢。最后采用地震動模擬算例,驗證了基于奇異值分解的地震動合成方法的可靠性。（2）在多點地震動條件... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 地震動非條件模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 地震動條件模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 多點輸入下隧道抗震分析研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要工作
2 基于功率譜矩陣奇異值分解的譜表示法
    2.1 引言
    2.2 譜表示法
    2.3 功率譜矩陣的奇異值分解
    2.4 本章小結(jié)
3 Hilbert譜表示法
    3.1 引言
    3.2 Hilbert-Huang變換
    3.3 基于隨機相位概念的Hilbert譜表示法
    3.4 基于隨機幅值概念的Hilbert譜表示法
    3.5 Hilbert譜表示法的優(yōu)勢
    3.6 本章小結(jié)
4 Hilbert譜表示法誤差分析
    4.1 引言
    4.2 誤差的定義
    4.3 Hilbert譜表示法誤差分析
    4.4 誤差解析解的驗證及分析
    4.5 本章小結(jié)
5.基于多點輸入的地鐵隧道非線性抗震響應(yīng)分析
    5.1 引言
    5.2 工程概況
    5.3 土–地下結(jié)構(gòu)相互作用體系抗震分析簡化算法
    5.4 自由場模型
    5.5 土–地鐵隧道模型
    5.6 非線性地震響應(yīng)分析
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項目
附錄3 攻讀博士學(xué)位期間獲得的發(fā)明專利


【參考文獻】：
期刊論文
[1]地表處地震動扭轉(zhuǎn)分量的合成[J]. 姚振亞,金國芳,王志亮.  地震工程與工程振動. 2017(01)
[2]地震動非一致性對隧道動力響應(yīng)的影響分析[J]. 周云東,上官子恒,褚飛飛,吳勇信.  地震工程學(xué)報. 2017(01)
[3]基于Davidenkov骨架曲線模型的修正不規(guī)則加卸載準則與等效剪應(yīng)變算法及其驗證[J]. 趙丁鳳,阮濱,陳國興,徐令宇,莊海洋.  巖土工程學(xué)報. 2017(05)
[4]黏彈性人工邊界等效荷載計算的改進方法[J]. 章小龍,李小軍,陳國興,周正華.  力學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[5]考慮空間變異性的地鐵隧道地震動力響應(yīng)分析[J]. 姚二雷,苗雨,陳超.  重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[6]基于虛實分離法分解功率譜矩陣的空間相關(guān)地震動合成方法[J]. 吳祚菊,張建經(jīng),王志佳,劉飛成,鄧小寧.  地震工程與工程振動. 2016(02)
[7]多變量隨機過程的模擬方法研究[J]. 羅俊杰,溫留漢·黑沙,周福霖.  土木工程學(xué)報. 2014(S2)
[8]空間相關(guān)多點多維地震動的模擬[J]. 李忠獻,李笑穹,李寧.  地震工程與工程振動. 2014(04)
[9]隧道結(jié)構(gòu)抗震分析方法現(xiàn)狀與進展[J]. 耿萍,何川,晏啟祥.  土木工程學(xué)報. 2013(S1)
[10]基于功率譜矩陣開方分解的空間相關(guān)多點地震動合成方法[J]. 吳勇信,高玉峰.  工程力學(xué). 2012(04)

博士論文
[1]空間相關(guān)性地震動生成及地下管線非一致性激勵研究[D]. 吳祚菊.西南交通大學(xué) 2015
[2]基于特征正交分解的橋梁風(fēng)場隨機模擬[D]. 胡亮.華中科技大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于小波包理論的地震動合成及非平穩(wěn)地震動模型建立[D]. 劉旭東.長安大學(xué) 2016



本文編號：3205866