连续梁桥地震反应的频域辅助体系传递矩阵法
2021-12-01乔文靖周润熙
西安工业大学学报 2021年5期
杨 帆,乔文靖,周润熙
(西安工业大学 建筑工程学院,西安 710021)
地震是最具破坏性的自然灾害之一几乎不可预测。地震时从震源释放的能量以地震波的形式传递给地表,但由于地表的地形和地质条件有差异,地震波到达地表的震动就不同[1]。对于小跨径桥梁一致输入误差很小,但是随着连续梁桥的发展,其结构墩高越来越高,桥梁跨度也越来越大,地震发生时不同桥墩或桥台处的地面运动往往差别较大,因此需要考虑地震动的空间变化效应,即多点输入问题[2]。地震作用下连续梁桥的动力响应快速计算一直是地震工程理论研究的重要课题。当前,以离散结构有限元动力方程为基础,针对多点输入应用较为广泛的是时程分析法[3-5]。
传递矩阵法因其精确度高且计算效率高的特点,已经在动力仿真领域得到了广泛的应用。文献[6]保留了传递矩阵法建模高效、计算快速的特点,提出了适用于非周期振动系统的离散传递矩阵法。文献[7-8]为提高变截面刚构桥地震动力时程分析的计算效率,提出了基于离散时间传递矩阵法的时程算法。文献[9]基于Euler-Bernoulli曲梁理论,考虑材料沿拱厚度方向的改变,用传递矩阵法推导出变曲率拱的面内自由振动特征方程,并分析了曲率变化系数和材料体积分数变化系数对变曲率拱面内自由振动频率条件、厚度变化形式、厚度变化系数及长径比对自由振动的影响规律。文献[10]采用梁理论,研究了热环境下功能梯度材料圆梁的平面内自由振动。……
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