随机有限元法在桥梁地震随机响应分析中的应用
2012-09-05廖光明王遂泸陈思孝
铁道建筑 2012年10期
陈 兵,廖光明,王遂泸,龚 铖,陈思孝
(1.四川大学建筑与环境学院,四川成都 610065;2.四川蜀渝石油建筑安装工程有限公司,四川成都 610017;3.中国中铁二院工程集团有限责任公司土木建筑设计研究二院,四川成都 610031)
地震作用下桥跨结构响应的随机性主要源于两方面:结构参数的随机性和地震激励的随机性。对于确定性线性结构在随机激励作用下的响应——随机振动研究,已经有了较为成熟的分析方法[1]。在结构参数静力分析以及稳定性分析的随机性响应方面,也取得了较大的进展[2]。近年来,关于具有随机参数的结构受随机激励的动力响应分析——双随机问题或复合随机问题,日益受到重视,并且逐渐出现了一些研究方法。如Igusa和Kiureghian假定结构参数的随机分布概率密度已知,将结构的随机响应归结为可靠度分析并用近似的方法计算了概率积分[3],但该方法较为复杂,不便于工程应用;Lee和Singh将激励的幅值作为随机变量,研究了参数随机结构的响应问题[4],但其激励的时间变化规律还是确定性的,不能算作通常意义上的随机激励。
目前理论上较为成熟的随机结构分析方法主要有Monte Carlo随机模拟法、随机参数摄动法和随机有限元方法。Monte Carlo数值模拟法随着所取样本数的增加,理论上可以达到任意高的精度,但即使对于简单结构,也要花费大量计算时间,计算效率比较低,一般用来评估计算方法的精度,在实际工程设计中应用较少。随机参数摄动法是在确定性参数摄动法基础上发展起来的,最初用于解决动力特征值问题,后来拓展到动态响应问题。……
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