万华平 任伟新 颜王吉

摘要： 揭示结构参数不确定性对桥梁结构动力特性的影响机制具有重要意义，比如可为桥梁抗震抗风设计、动力特性优化设计等提供指导。全局灵敏度分析用于桥梁结构动力特性不确定性研究时，它能定量单个不确定参数作用以及参数间相互作用对桥梁结构动力特性的影响，据此可全面地评价不确定参数的重要性。但是全局灵敏度分析具有高计算花费的不足，高计算成本这一瓶颈无法突破必然导致它在桥梁结构动力不确定性应用中受阻。发展了基于高斯过程模型的全局灵敏度分析的解析方法，旨在用来快速有效地完成桥梁结构动力特性不确定性的灵敏度分析。关键词： 桥梁结构； 结构动力特性； 全局灵敏度分析； 不确定性； 高斯过程模型

中图分类号： U441文献标志码： A文章编号： 1004-4523（2016）03-0429-07

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.03.008

引言

桥梁结构的动力特性非常重要，因为它与桥梁结构的功能性和安全性密切联系。桥梁结构的动力特性（如频率、振型等）主要取决于结构的组成体系、刚度、质量分布以及支撑条件等因素，对于桥梁结构的抗震抗风设计、人致振动分析等均有重要意义。桥梁结构抗震抗风设计中应用较为广泛的反应谱法需要根据桥梁结构动力特性进行抗震抗风设计，对桥梁结构动力特性的认识不足必然导致桥梁结构抗震抗风设计的不合理。结构动力特性在人行桥的结构设计中同样扮演着重要的角色，人行桥设计应尽量避免结构的自振频率落在行人步频范围之中，以防止人致振动导致结构破坏[1]。……