2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、隨著人類對(duì)橋梁震害的認(rèn)識(shí)逐漸深入和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)橋梁的分析和計(jì)算已經(jīng)由線性分析向非線性分析方向發(fā)展。非線性時(shí)程分析方法被認(rèn)為是橋梁結(jié)構(gòu)彈塑性分析的最準(zhǔn)確的方法,但是由于其技術(shù)復(fù)雜、計(jì)算工作量大、結(jié)果處理繁雜,而且結(jié)果的準(zhǔn)確性很大程度上依賴于輸入的地面運(yùn)動(dòng)情況,因此在實(shí)際工程中并沒有得到廣泛的應(yīng)用。而Pushover分析方法概念簡(jiǎn)單,計(jì)算簡(jiǎn)便,并能有效地評(píng)估結(jié)構(gòu)的抗震性能,近年來逐漸被應(yīng)用到橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能評(píng)估中。但是由于傳統(tǒng)

2、的Pushover方法皆基于固定的側(cè)向荷載分布模式,不能考慮高階振型的影響以及結(jié)構(gòu)屈服后振動(dòng)特性的改變,因此只適用于橋墩高度較低的梁式橋,不能對(duì)高階振型影響顯著的高架橋和斜拉橋進(jìn)行抗震性能評(píng)價(jià)。為了克服這些局限性,本文提出了幾種改進(jìn)方法,并提出了適用于斜拉橋的Pushover分析方法,主要研究內(nèi)容如下: 1.在動(dòng)力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,借鑒MPA法中對(duì)各階振型完全解耦的思想,對(duì)ASPA法進(jìn)行簡(jiǎn)化,提出了改進(jìn)的適應(yīng)譜Pushover方法

3、(簡(jiǎn)稱IASPA法)。并對(duì)典型地震動(dòng)下改進(jìn)的適應(yīng)譜Pushover法、傳統(tǒng)的Pushover分析方法、MPA法以及非線性時(shí)程分析方法進(jìn)行對(duì)比研究。結(jié)果表明,由于改進(jìn)的適應(yīng)譜Pushover方法直接利用反應(yīng)譜來定義加載特性,且考慮了高階振型的影響以及結(jié)構(gòu)屈服后振動(dòng)特性的改變,因此比傳統(tǒng)的Pushover方法和MPA法具有更高的精度;并且,由于改進(jìn)的適應(yīng)譜Pushover方法忽略了結(jié)構(gòu)屈服后各振型之間的耦合作用,所以較ASPA法計(jì)算更加簡(jiǎn)便

4、,更適用于工程實(shí)際。 2.利用改進(jìn)的適應(yīng)譜Pushover方法,對(duì)三個(gè)不同高度的橋墩進(jìn)行推覆分析,考查高階振型的影響,并將計(jì)算所得到的結(jié)果與非線性時(shí)程分析的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,對(duì)于中低高度的橋墩,高階振型的影響較小,可以將橋墩簡(jiǎn)化成單自由度體系,利用傳統(tǒng)的Pushover方法進(jìn)行靜力彈塑性分析。但是隨著橋墩高度的增加,高階振型對(duì)橋墩抗震性能的影響越來越顯著,對(duì)于高度超過40m的高墩,忽略橋墩自身的慣性力以及高階振型的貢獻(xiàn)將會(huì)

5、導(dǎo)致較大的誤差。 3.傳統(tǒng)的基于力的Pushover分析方法,側(cè)向荷載分布模式的選取將直接影響到Pushover分析方法對(duì)結(jié)構(gòu)整體抗震性能的評(píng)估結(jié)果,震害、實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明,變形能力不足和耗能能力不足是結(jié)構(gòu)在大震作用下倒塌的主要原因,結(jié)構(gòu)構(gòu)件在大震作用下的破壞程度與結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)和構(gòu)件的變形能力有關(guān),所以用位移控制結(jié)構(gòu)在大震作用下的行為更為合理。本文利用直接基于位移的方法對(duì)一個(gè)6層框架進(jìn)行推覆分析,并對(duì)結(jié)構(gòu)在推覆過程中的振型

6、參與系數(shù)及位移模式的變化進(jìn)行分析研究,提出了基于位移的適應(yīng)譜Pushover方法(簡(jiǎn)稱DASPA法)。 4.利用DASPA法分別對(duì)兩個(gè)不同高度的梁式橋進(jìn)行Pushover分析,并將分析結(jié)果與非線性時(shí)程分析以及傳統(tǒng)Pushover方法分析的結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明,由于DASPA法直接基于非彈性位移反應(yīng)譜來定義加載位移模式,且考慮了高階振型的影響及結(jié)構(gòu)屈服后振動(dòng)特性的改變,因此在評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的抗震性能時(shí)有著很高的精度,不僅適用于受基本振

7、型控制的中低高度的橋梁,同時(shí)也適用于高階振型影響顯著的高架橋梁;由于DASPA法直接用位移來控制結(jié)構(gòu)的加載模式,其每一步計(jì)算得到的結(jié)果直接是結(jié)構(gòu)的變形,省略了基于力的Pushover分析方法中將結(jié)構(gòu)的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為變形來評(píng)估結(jié)構(gòu)的抗震性能的步驟,并且當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞達(dá)到一定程度時(shí)采用固定的位移加載模式,因此使得計(jì)算過程大為簡(jiǎn)化。 5.斜拉橋?yàn)閺?fù)雜的多自由度結(jié)構(gòu)體系,其在地震中的反應(yīng)受高階振型影響顯著,等效地震力的分布模式非常復(fù)雜,傳統(tǒng)的基

8、于力的Pushover方法無法對(duì)斜拉橋進(jìn)行靜力彈塑性分析。而DASPA法直接基于位移來定義加載模式,且考慮了高階振型的影響,因此可以用來對(duì)斜拉橋進(jìn)行彈塑性分析。但是由于斜拉橋橋型的特殊性,使得DASPA法的計(jì)算結(jié)果依賴于側(cè)向荷載的加載方向,這與實(shí)際不符。鑒于此,本文又提出了針對(duì)斜拉橋的修正的DASPA法,對(duì)斜拉橋屈服后的位移模式進(jìn)行修正。將DASPA法和修正的DASPA法得到的計(jì)算結(jié)果分別與非線性時(shí)程分析得到的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果表明

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