近斷層地震動脈沖識別及考慮波動效應(yīng)的橋梁地震破壞分析
發(fā)布時間:2021-08-18 15:54
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展,越來越多的基礎(chǔ)工程建設(shè)將投入實施。我國又是一個地震多發(fā)國家,廣闊的國土面積上分布著大大小小的地震斷裂帶,因此越來越多的橋梁在近斷層區(qū)域開展建設(shè)的可能性也越來越大。而近斷層地震動長周期、大幅值的速度脈沖與遠場地震動相比又具有明顯不同的特征,必定給橋梁工程的抗震安全帶來新的挑戰(zhàn)。橋梁一旦在地震中發(fā)生破壞或倒塌,將造成嚴重的生命和財產(chǎn)損失,還將阻斷后續(xù)的抗震救災(zāi)工作。為了探究橋梁結(jié)構(gòu)在近斷層脈沖型地震動作用下的響應(yīng)特征和破壞機理,應(yīng)首先對脈沖型近斷層地震動時程自身的特征進行研究。雖然基于小波分析的近斷層地震動脈沖波形量化識別方法多年前已被提出,然而對多脈沖波型的識別研究仍不足。另外,小波基函數(shù)的選擇也存在一定的主觀性,無法根據(jù)地震動波形特征自適應(yīng)地變換。同時近年來出現(xiàn)了一些新的針對非平穩(wěn)非線性信號的分析方法,應(yīng)該與近斷層地震動脈沖波形識別工作相結(jié)合,發(fā)揮其強大的分析能力。在工程結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析中,結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)往往是同步的,這對于大跨橋梁這樣的細柔結(jié)構(gòu)是不合適的,結(jié)構(gòu)內(nèi)部地震波的傳播實際上是需要一定的時間的。目前,在近斷層脈沖型地震動對工程結(jié)構(gòu)地震風險評估的影響研究...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:175 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1小波變換中常用的小波??Fig?2.1?Commonly?used?wavelets?in?wavelet?transform??
圖2.3?CHY029水平雙向速度時程
?大連理工大學博士學位論文???圖2.5中通過目測可以確定這個臺站記錄到的水平向地震動至少有4個顯著的脈沖??頻率存在,通過分析可得到5個顯著脈沖波,這5個脈沖波的能量系數(shù)均不小于最大能??量系數(shù)的一半[18]。圖2.6表示出這5個顯著脈沖波的波形,排序原則是以各個顯著脈沖??對應(yīng)的連續(xù)小波變換的系數(shù)絕對值大小按序排列,這些小波變換系數(shù)的大小也對應(yīng)著小??波能量的高低。圖2.6中的五個小波成份中小波1的能量最強,其它四個小波成份對應(yīng)??的小波系數(shù)依次降低。如果僅用小波1的波形來近似表示TCU101站臺水平最強方向的??速度脈沖是不準確的,因為小波1波形的能量與原始的波形能量相比仍有較大的差距,??更好的辦法是考慮利用多個脈沖波來表示該方向上的脈沖速度時程。??圖2.7表示了只考慮單脈沖的分析結(jié)果與本節(jié)方法分析結(jié)果的對比,可以看到本節(jié)??方法的分析結(jié)果基本上代表了原始信號中的所有顯著脈沖成份,而僅考慮單脈沖的分析??結(jié)果與原始信號相比仍有較大差異。尤其在時間超過第25秒后,單脈沖分析結(jié)果對應(yīng)的??速度時程己經(jīng)為零,而基于本節(jié)方法的分析結(jié)果仍能夠貼近于原始信號中的顯著脈沖波??形,這說明了基于DB4小波基函數(shù)并考慮多個脈沖波的分析方法對近斷層地震動特性分??析的必要性和準確性。??60S^m?1?I?I??j?mm??500?1000?1500?2000?2500?3000?3500?4000?4500??Time?(or?Space)?b??圖2.5?TCU101水平速度時程最強方向(69.0178°)的時頻圖譜??Fig?2.5?Time-Frequency?diagram?of?horizontal?vel
【參考文獻】:
期刊論文
[1]混凝土疲勞損傷模型研究綜述[J]. 陳欣星,周金仁,柯結(jié)偉,林家煒. 山西建筑. 2018(32)
[2]基于修正Park-Ang模型的PC框架結(jié)構(gòu)損傷模型研究[J]. 王曉偉,張耀庭,肖云峰. 地震工程與工程振動. 2018(03)
[3]混凝土梁橋地震倒塌失效機制[J]. 左燁,孫廣俊,李鴻晶. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(03)
[4]高速鐵路橋墩等效塑性鉸長度研究[J]. 邵光強,劉開,蔣麗忠,康俊濤. 鐵道工程學報. 2017(07)
[5]基于HAZUS的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋地震風險評價[J]. 夏春旭,柳春光. 橋梁建設(shè). 2016(06)
[6]Stiffness degradation-based damage model for RC members and structures using fiber-beam elements[J]. Guo Zongming,Zhang Yaoting,Lu Jiezhi,Fan Jian. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2016(04)
[7]獨塔寬幅斜拉橋基于能力需求比的抗震性能評估[J]. 徐略勤,劉津成,劉營,陳亮. 橋梁建設(shè). 2016(04)
[8]不同下部結(jié)構(gòu)型式高架橋的橫橋向抗震性能研究[J]. 焦馳宇,龍佩恒,楊建國,李世華. 橋梁建設(shè). 2016(03)
[9]近斷層地震動空間分布特征對斜拉橋地震響應(yīng)影響[J]. 李帥,王景全,顏曉偉,馮宇. 土木工程學報. 2016(06)
[10]基于修正的Park-Ang損傷模型在鋼構(gòu)件中的應(yīng)用[J]. 周知,錢江,黃維. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2016(S1)
博士論文
[1]地震作用下超高墩剛構(gòu)橋倒塌破壞關(guān)鍵問題研究[D]. 范振華.武漢理工大學 2013
[2]結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)波動分析的被研究塊體方法[D]. 姜迎春.大連理工大學 2013
[3]汶川地區(qū)公路橋梁地震易損性分析研究[D]. 陳力波.西南交通大學 2012
[4]希爾伯特—黃變換(HHT)與地震動時程的希爾伯特譜[D]. 張郁山.中國地震局地球物理研究所 2003
[5]混凝土雙軸疲勞試驗與破壞預(yù)測理論研究[D]. 朱勁松.大連理工大學 2003
[6]三軸受壓混凝土損傷特性理論與試驗研究[D]. 逯靜洲.大連理工大學 2002
[7]動力問題的非時間步參數(shù)時間有限元法及彈性波傳播數(shù)值模擬的格子法[D]. 劉鐵林.大連理工大學 2000
碩士論文
[1]預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)基于構(gòu)件的損傷模型研究[D]. 王曉偉.華中科技大學 2017
[2]近海隔震橋梁基于性態(tài)的抗震設(shè)防標準易損性分析及應(yīng)用[D]. 鄒勤.廣州大學 2014
[3]地震作用下結(jié)構(gòu)損傷評價方法研究[D]. 劉良林.華僑大學 2008
[4]Hilbert-Huang變換及其在信號處理中的應(yīng)用[D]. 陳娟.大連理工大學 2006
本文編號:3350184
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:175 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1小波變換中常用的小波??Fig?2.1?Commonly?used?wavelets?in?wavelet?transform??
圖2.3?CHY029水平雙向速度時程
?大連理工大學博士學位論文???圖2.5中通過目測可以確定這個臺站記錄到的水平向地震動至少有4個顯著的脈沖??頻率存在,通過分析可得到5個顯著脈沖波,這5個脈沖波的能量系數(shù)均不小于最大能??量系數(shù)的一半[18]。圖2.6表示出這5個顯著脈沖波的波形,排序原則是以各個顯著脈沖??對應(yīng)的連續(xù)小波變換的系數(shù)絕對值大小按序排列,這些小波變換系數(shù)的大小也對應(yīng)著小??波能量的高低。圖2.6中的五個小波成份中小波1的能量最強,其它四個小波成份對應(yīng)??的小波系數(shù)依次降低。如果僅用小波1的波形來近似表示TCU101站臺水平最強方向的??速度脈沖是不準確的,因為小波1波形的能量與原始的波形能量相比仍有較大的差距,??更好的辦法是考慮利用多個脈沖波來表示該方向上的脈沖速度時程。??圖2.7表示了只考慮單脈沖的分析結(jié)果與本節(jié)方法分析結(jié)果的對比,可以看到本節(jié)??方法的分析結(jié)果基本上代表了原始信號中的所有顯著脈沖成份,而僅考慮單脈沖的分析??結(jié)果與原始信號相比仍有較大差異。尤其在時間超過第25秒后,單脈沖分析結(jié)果對應(yīng)的??速度時程己經(jīng)為零,而基于本節(jié)方法的分析結(jié)果仍能夠貼近于原始信號中的顯著脈沖波??形,這說明了基于DB4小波基函數(shù)并考慮多個脈沖波的分析方法對近斷層地震動特性分??析的必要性和準確性。??60S^m?1?I?I??j?mm??500?1000?1500?2000?2500?3000?3500?4000?4500??Time?(or?Space)?b??圖2.5?TCU101水平速度時程最強方向(69.0178°)的時頻圖譜??Fig?2.5?Time-Frequency?diagram?of?horizontal?vel
【參考文獻】:
期刊論文
[1]混凝土疲勞損傷模型研究綜述[J]. 陳欣星,周金仁,柯結(jié)偉,林家煒. 山西建筑. 2018(32)
[2]基于修正Park-Ang模型的PC框架結(jié)構(gòu)損傷模型研究[J]. 王曉偉,張耀庭,肖云峰. 地震工程與工程振動. 2018(03)
[3]混凝土梁橋地震倒塌失效機制[J]. 左燁,孫廣俊,李鴻晶. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(03)
[4]高速鐵路橋墩等效塑性鉸長度研究[J]. 邵光強,劉開,蔣麗忠,康俊濤. 鐵道工程學報. 2017(07)
[5]基于HAZUS的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋地震風險評價[J]. 夏春旭,柳春光. 橋梁建設(shè). 2016(06)
[6]Stiffness degradation-based damage model for RC members and structures using fiber-beam elements[J]. Guo Zongming,Zhang Yaoting,Lu Jiezhi,Fan Jian. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2016(04)
[7]獨塔寬幅斜拉橋基于能力需求比的抗震性能評估[J]. 徐略勤,劉津成,劉營,陳亮. 橋梁建設(shè). 2016(04)
[8]不同下部結(jié)構(gòu)型式高架橋的橫橋向抗震性能研究[J]. 焦馳宇,龍佩恒,楊建國,李世華. 橋梁建設(shè). 2016(03)
[9]近斷層地震動空間分布特征對斜拉橋地震響應(yīng)影響[J]. 李帥,王景全,顏曉偉,馮宇. 土木工程學報. 2016(06)
[10]基于修正的Park-Ang損傷模型在鋼構(gòu)件中的應(yīng)用[J]. 周知,錢江,黃維. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2016(S1)
博士論文
[1]地震作用下超高墩剛構(gòu)橋倒塌破壞關(guān)鍵問題研究[D]. 范振華.武漢理工大學 2013
[2]結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)波動分析的被研究塊體方法[D]. 姜迎春.大連理工大學 2013
[3]汶川地區(qū)公路橋梁地震易損性分析研究[D]. 陳力波.西南交通大學 2012
[4]希爾伯特—黃變換(HHT)與地震動時程的希爾伯特譜[D]. 張郁山.中國地震局地球物理研究所 2003
[5]混凝土雙軸疲勞試驗與破壞預(yù)測理論研究[D]. 朱勁松.大連理工大學 2003
[6]三軸受壓混凝土損傷特性理論與試驗研究[D]. 逯靜洲.大連理工大學 2002
[7]動力問題的非時間步參數(shù)時間有限元法及彈性波傳播數(shù)值模擬的格子法[D]. 劉鐵林.大連理工大學 2000
碩士論文
[1]預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)基于構(gòu)件的損傷模型研究[D]. 王曉偉.華中科技大學 2017
[2]近海隔震橋梁基于性態(tài)的抗震設(shè)防標準易損性分析及應(yīng)用[D]. 鄒勤.廣州大學 2014
[3]地震作用下結(jié)構(gòu)損傷評價方法研究[D]. 劉良林.華僑大學 2008
[4]Hilbert-Huang變換及其在信號處理中的應(yīng)用[D]. 陳娟.大連理工大學 2006
本文編號:3350184
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