基于有限條法的長跨斜拉橋地震分析-展示頁
2025-07-01 16:48本頁面
【正文】 在有限條動力分析領域，Cheung和Cheung（1971）首先提出了用于具有不同邊界條件的薄壁結構的自由振動分析的有限條法。在大跨橋梁的動態(tài)分析和設計方面，應特別考慮在整個橋梁壽命期內強震和強風的作用。當對具有大量自由度的大跨斜拉橋進行動態(tài)分析時，與有限元法比所節(jié)約的時間將更加可觀。在相似的建模和網(wǎng)格劃分條件下，當通過集成有限條法對中等跨度橋梁進行動態(tài)分析時，用時274分鐘，而有限元法則用時298分鐘，集成有限條法大約提高10％的計算速度。 Naderian等人2015）提出了集成有限條法（IFSM）使得有限條法可用于大跨斜拉橋的整體動態(tài)分析。為了對復雜橋梁結構進行動態(tài)分析，Cheung等人2009。一種考慮橋墩和拉索影響的方法是將橋墩和拉索用其他單元（如邊界單元）建模，通過迭代獲得橋面和橋墩之間的相互作用。盡管有限條方法在結構分析中有很多實際應用，但都局限于橋梁的上部結構的地震分析中。例如，有限條法只能處理棱柱形構件且為簡支約束支撐的橋梁。由Y. K. Cheung在20世紀70年代（Cheung和Cheung 1971）所提出的有限條法作為一種半分析數(shù)值分析，已經(jīng)顯示了分析橋梁結構的巨大潛力。過去幾十年，有限元法的準靜態(tài)數(shù)值分析在研究和設計大跨橋梁中得到廣泛應用（Cook等人，1989）。大跨度橋梁在地震荷載和風荷載作用下的結構響應是非常復雜的，需要有與精確分析和相應的計算手段。由于剛度低，現(xiàn)代大跨度斜拉橋對動荷載非常敏感。 時程分析1前言為了滿足經(jīng)濟和社會發(fā)展對安全和高效的運輸系統(tǒng)的需要，世界各國普遍大力發(fā)展了大跨度橋梁。大跨斜拉橋。結果表明，集成有限條法可以成功應用于大跨度斜拉橋的地震分析，并且可以顯著地降低分析時間。因此，可以考慮包括橋面，橋墩和拉索之間的相互作用的真實的動態(tài)響應?，F(xiàn)有的有限條法僅對橋面進行建模，而將其他結構構件由邊界條件代替。基于集成有限條法的大跨斜拉橋的地震分析摘要：本文提出了一種基于集成有限條法和時程分析法的用于大跨斜拉橋進行地震分析的方法。該方法降低了結構集成時間、減少了結構的自由度從而提高了計算分析的速度。使用集成有限條法，可以對大跨斜拉橋的所有構件建模。為了驗證本文提出方法的有效性，對一座大跨斜拉橋進行了在均勻和非均勻地震荷載下的地震反應分析。關鍵詞：集成有限條法。地震分析。如今，由于大跨度斜拉橋的經(jīng)濟性，與懸索橋比起來引起了更多的關注。因此，解決抗風和抗震設計是關鍵。大多數(shù)橋梁結構分析是通過有限元軟件實現(xiàn)的。隨著跨度的增加和輕質復合材料的應用，這些結構的動態(tài)特性變得更加復雜，使得常規(guī)有限元法不能進行正確分析。然而，由于一些限制，這種方法不像有限元法那樣流行。此外，該方法不能處理具有剪力、內部支撐和集中荷載作用的情況。橋梁的橋墩和拉索通常用邊界條件代替。然而，該方法僅能進行靜態(tài)和準靜態(tài)分析。 Shen等人2013。Shen等人比較了集成有限條法和有限元法分析所需的計算時間。并且，在集成有限條法中每條的單元數(shù)可以進一步降低，從而提高計算效率。集成有限條法可以對具有各種類型的約束支撐和內部支撐的大跨斜拉橋進行快速和準確的地震分析。近幾十年來，在大跨結構工程中地震隨機分析方面取得了重大進展。Dawe（2002）基于薄板理論使用常規(guī)和樣條有限條法對復合層壓板，棱柱板和殼結構的進行了廣泛的研究。Wang和Zhang（2005）介紹了一種用于復合板自由振動分析的分層B樣條有限條法。在風致動力響應方面，Lau等人將有限條法與有限元法相結合應用到了大跨斜拉橋的顫振分析中。Cheung（2009）和Shen（2013）在
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