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基于反应谱法和时程分析法的大型渡槽结构动力响应对比分析
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作者 李涛峰 郭俊超 《中国水运》 2025年第4期120-122,共3页
针对南水北调中线工程中的渡槽,利用大型有限元软件建立了渡槽的有限元模型,采用弹簧质量法对槽内水体进行模拟,并分写采用反应谱法和时程分析法对渡槽结构进行了四种水深下的动力响应计算,并对计算结果进行了对比分析,得出了两种方法... 针对南水北调中线工程中的渡槽,利用大型有限元软件建立了渡槽的有限元模型,采用弹簧质量法对槽内水体进行模拟,并分写采用反应谱法和时程分析法对渡槽结构进行了四种水深下的动力响应计算,并对计算结果进行了对比分析,得出了两种方法的差异,以便为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 渡槽 反应谱 时程分析 动力响应
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基于开放式结构有限元系统SiPESC.FEMS的动力时程分析通用算法构架 被引量:3
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作者 陈玉震 张盛 +1 位作者 陈飙松 张洪武 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期217-222,共6页
基于开放式结构有限元分析软件系统SiPESC.FEMS,针对动力时程分析算法共性,采用C++面向对象程序设计方法和软件设计模式,研发了一种结构动力分析通用算法构架。构架的核心思想是算法与数据模型相分离,从而实现算法通用性,整个构架由四... 基于开放式结构有限元分析软件系统SiPESC.FEMS,针对动力时程分析算法共性,采用C++面向对象程序设计方法和软件设计模式,研发了一种结构动力分析通用算法构架。构架的核心思想是算法与数据模型相分离,从而实现算法通用性,整个构架由四个基本类及子类构成。本文重点阐述了基本类的抽象过程和通用接口的设计思想,给出了利用插件技术实现算法构架的步骤。利用该构架已实现了Newmark法、Wilson-θ法、中心差分法及改进中心差分法,并进行数值验证。研究工作表明,算法构架适用于通用时程积分算法,可方便地进行动态扩展,具备良好的开放性和重用性。 展开更多
关键词 面向对象 有限元 SiPESC FEMS~动力时程分析 构架
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基于混合形函数和Gurtin变分原理的动力时域有限元方法
3
作者 陈凤玲 何宜谦 +1 位作者 于洋 杨海天 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1012-1019,共8页
提出一种基于多项式和三角函数混合的形函数及其构造方法,结合Gurtin变分原理和加权余量法,建立了三种时域有限元方程,从而为描述变量的时变特性提供了更灵活和多样的选择。在基于增维降阶一阶动力方程的时域有限元计算中,提出了一种算... 提出一种基于多项式和三角函数混合的形函数及其构造方法,结合Gurtin变分原理和加权余量法,建立了三种时域有限元方程,从而为描述变量的时变特性提供了更灵活和多样的选择。在基于增维降阶一阶动力方程的时域有限元计算中,提出了一种算法稳定的分析方法,当形函数形式、时间步长及节点数给定,可通过数值计算对算法的稳定性进行判定。通过算例对所提方法的有效性进行了数值验证,考虑了多项式、简谐荷载作用下常/变刚度、质量的动力问题,探讨了不同时间有限元建模方式、形函数、插值点个数、时间步长等因素对计算精度和计算效率的影响,并与解析解、Newmark法、中心差分法等进行了比较,得到了满意的结果。 展开更多
关键词 动力分析 混合形函数 时域有限元 Gurtin变分原理 加权余量
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动力分析的刚体-界面元与有限元耦合法 被引量:6
4
作者 赵宁 卓家寿 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1994年第6期8-15,共8页
提出了刚体-界面元、有限元与半无限元相耦合的算法,研究了挡水结构系统的动力特性及在地震激励下的动力响应。对于结构的主要部分用刚体-界面元离散,对结构的迎水面部分用有限元离散,在两种单元的交接面上设置了过渡单元,采用有... 提出了刚体-界面元、有限元与半无限元相耦合的算法,研究了挡水结构系统的动力特性及在地震激励下的动力响应。对于结构的主要部分用刚体-界面元离散,对结构的迎水面部分用有限元离散,在两种单元的交接面上设置了过渡单元,采用有限元和半无限元相结合模拟了水体的宽广性。文中导出了相关公式,编制了相应的计算程序,数值算例结果与有关文献比较,证实了提供方法和编制程序的正确性,并说明该方法具有简便,工作量少和计算精度高的优点。 展开更多
关键词 挡水结构 动力分析 有限元耦合 刚体-界面元
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盾构隧道纵向地震响应简化动力有限元法分析(英文)
5
作者 孔戈 王绍博 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2011年第1期15-22,共8页
本文重点关注对盾构隧道的纵向地震响应分析方法的研究,提出了一种简化的动力有限元分析方法。这种方法采纳了响应位移法的一些基本思想,采用和响应位移法一样的环梁和土弹簧模型,但采用动力有限元法来评估地基地震动,而摒弃了响应位移... 本文重点关注对盾构隧道的纵向地震响应分析方法的研究,提出了一种简化的动力有限元分析方法。这种方法采纳了响应位移法的一些基本思想,采用和响应位移法一样的环梁和土弹簧模型,但采用动力有限元法来评估地基地震动,而摒弃了响应位移法中采用的地基振动为谐波形式的假定。与响应位移法相比,简化动力有限元法能够提高地基震动的计算精度,从而提高结构响应的计算精度;而与三维连续模型相比,新方法的计算规模小得多,从而能够大幅提高计算效率。然后,本文分别采用相应位移法和新提出的简化动力有限元法,对武汉长江隧道盾构段隧道进行了纵向地震响应分析,并对这2种方法计算结果的差异进行了分析。 展开更多
关键词 盾构隧道 简化动力有限元 响应位移 纵向地震响应分析
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显式有限元方法在时程分析和IDA分析中的应用
6
作者 李国华 杜建明 《山西建筑》 2017年第8期26-27,共2页
通过两个实际工程案例,进行了中心支撑钢框架的时程分析和IDA倒塌分析,得出了一些结论,验证了显式有限元方法在地震倒塌分析中的适用性。
关键词 时程分析 增量动力分析 显式有限元 倒塌分析
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某水电站边坡开挖爆破震动动力响应有限元分析 被引量:12
7
作者 许名标 彭德红 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期770-775,共6页
边坡爆破开挖的动力响应极其复杂,利用ANSYS进行模拟分析是有效可行的。详细介绍了某水电站高陡边坡计算模型的概化方法、建立方式。利用自编程序,将爆破震动实测速度时程曲线转化为加速度时程曲线作为计算荷载,对该边坡爆破开挖进行了A... 边坡爆破开挖的动力响应极其复杂,利用ANSYS进行模拟分析是有效可行的。详细介绍了某水电站高陡边坡计算模型的概化方法、建立方式。利用自编程序,将爆破震动实测速度时程曲线转化为加速度时程曲线作为计算荷载,对该边坡爆破开挖进行了ANSYS有限元模态分析和应力响应、位移响应、速度响应时程分析。模态分析结果表明,边坡的固有频率远低于爆破震动的主频,因此不会产生共振现象。时程分析结果表明,尽管此次爆破的震动速度最大值超标,各种应力在坡脚底部存在应力集中现象,但各应力值都较小,边坡没有发生任何塑性变形,若仅考虑爆破振动动力影响,不足以使边坡产生整体破坏;同时,随着爆破规模的增大,出现了明显的速度放大效应和惯性滞后效应。 展开更多
关键词 边坡开挖 爆破震动 动力响应 ANSYS有限元 模态分析 时程分析
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宝泉浆砌石重力坝三维有限元动力分析 被引量:10
8
作者 焦爱萍 刘宪亮 许新勇 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期36-40,共5页
考虑地震动水压力作用和地基弹性的影响,采用《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000)推荐的振型分解反应谱法,对宝泉浆砌石重力坝进行三维有限元动力分析.计算结果表明,大坝整体上的应力和位移能满足抗震设计的要求.在坝踵局部区域、... 考虑地震动水压力作用和地基弹性的影响,采用《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000)推荐的振型分解反应谱法,对宝泉浆砌石重力坝进行三维有限元动力分析.计算结果表明,大坝整体上的应力和位移能满足抗震设计的要求.在坝踵局部区域、范围很小的拉应力不会影响大坝的安全. 展开更多
关键词 振型分解反应谱 有限元动力分析 应力 位移 宝泉浆砌石重力坝
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江坪河预应力闸墩静动力有限元分析研究 被引量:3
9
作者 张微微 彭刚 +1 位作者 陈灯红 姚艳华 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期159-163,共5页
运用三维有限元数值模拟方法对江坪河水电站泄洪坝段闸墩、混凝土锚块及预应力锚索在内的整体模型进行空间应力和变形分析,得到了2种典型工况下的整体位移和应力分布规律。在动力计算中分别采用了振型分解反应谱法和时程动力分析法。时... 运用三维有限元数值模拟方法对江坪河水电站泄洪坝段闸墩、混凝土锚块及预应力锚索在内的整体模型进行空间应力和变形分析,得到了2种典型工况下的整体位移和应力分布规律。在动力计算中分别采用了振型分解反应谱法和时程动力分析法。时程动力分析时,按规范要求分别输入了El Centro波、Taft波和由规范反应谱合成的人工地震波3种波形。然后对计算结果进行对比分析与总结,研究结果表明,预应力闸墩具有整体稳定性,在各种荷载的组合效应下整个墩体的变形和应力分布满足要求。得出了对设计有指导意义的数值成果,可供施工图设计参考。 展开更多
关键词 江坪河水电站 预应力闸墩 三维有限元 反应谱 时程分析.
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阻尼夹层筋板结构有限元动力分析 被引量:9
10
作者 胡选利 戴宗妙 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期10-15,共6页
在小变形线弹性理论基础上,导出了粘弹性阻尼夹层筋板壳结构的有限元动力方程,构造了壳单元、阻尼夹层壳单元和开口薄壁梁单元。采用这些单元可以很好地模拟具有不连续阻尼夹层处理的筋板壳结构。数值分析采用[3]中提出的两次渐近... 在小变形线弹性理论基础上,导出了粘弹性阻尼夹层筋板壳结构的有限元动力方程,构造了壳单元、阻尼夹层壳单元和开口薄壁梁单元。采用这些单元可以很好地模拟具有不连续阻尼夹层处理的筋板壳结构。数值分析采用[3]中提出的两次渐近法。通过一块阻尼加筋板的特征分析和振动测量,证实了所建立的有限元两次渐近法的良好精度和广泛的工程适用性。 展开更多
关键词 阻尼夹层结构 加筋板 有限元 动力分析 渐近
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基于耐震时程法的大跨度钢桁拱桥易损性分析 被引量:2
11
作者 余琦 郑史雄 +3 位作者 丁自豪 陈志强 邹作家 贾宏宇 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第6期106-113,共8页
为克服复杂桥梁结构在地震易损性评估时需要进行大量非线性时程分析的不足,提出一种基于耐震时程法(ETM)的易损性分析方法用于桥梁结构易损性的快速评估。首先,基于ETM合成了若干条耐震时程曲线(ETA),将其与概率地震需求模型相结合。随... 为克服复杂桥梁结构在地震易损性评估时需要进行大量非线性时程分析的不足,提出一种基于耐震时程法(ETM)的易损性分析方法用于桥梁结构易损性的快速评估。首先,基于ETM合成了若干条耐震时程曲线(ETA),将其与概率地震需求模型相结合。随后,考虑桥梁模型的不确定性,借助OpenSEES建立一座大跨度上承式钢桁拱桥的有限元模型样本库,并分别使用ETM和增量动力分析(IDA)法对其中的桥梁模型进行时程分析并得到典型构件的易损性曲线,将二者结果进行对比以验证ETM的适用性。最后,利用验证后的方法分析该桥各构件纵向地震下的易损性。结果表明:ETM与IDA所得结果的相对误差基本控制在5%以内,说明基于耐震时程的易损性方法可有效兼顾分析效率和计算精度;在纵向地震作用下,上承式钢桁拱桥的引桥墩和交界墩在50%中等损伤概率下的地震动强度指标仅为0.597g和0.972g,远小于其他构件,说明混凝土桥墩为最易损构件;拱肋和立柱在地震作用下发生破坏的概率较小,但拱顶和拱脚相对薄弱;设置固定支座的短立柱在纵向地震作用下易发生损伤,可通过改变拱上立柱的支座布置形式进行优化。 展开更多
关键词 大跨度拱桥 地震易损性 耐震时程 概率地震需求模型 不确定性 增量动力分析
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磷石膏堆坝时程法的动力稳定性分析 被引量:1
12
作者 乐陶 吴道敏 +1 位作者 曹纪刚 唐恺 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第S1期94-97,共4页
对于磷石膏堆坝的动力稳定性,目前国内外相关研究较少。常用的拟静力法由于应用简便,多被用于设计和研究中。但拟静力法不能考虑动力荷载的特征和材料的动力特性。为了克服拟静力法的计算缺陷,采用时程法对某磷石膏堆坝进行动力分析,得... 对于磷石膏堆坝的动力稳定性,目前国内外相关研究较少。常用的拟静力法由于应用简便,多被用于设计和研究中。但拟静力法不能考虑动力荷载的特征和材料的动力特性。为了克服拟静力法的计算缺陷,采用时程法对某磷石膏堆坝进行动力分析,得出坝体的相关动力分析结果,同时对动力作用前、后的坝体稳定性进行计算,并与拟静力法的计算结果进行了比较。主要计算结果表明:液化多发生在库内水边线以内,下游坝坡局部存在浅层液化,位移大小与坝高呈正比变化,最大位移发生在库内液化区的中心;坝坡稳定性在动力荷载作用过程中呈动态变化,相较动力荷载作用前安全系数明显减小。 展开更多
关键词 时程 磷石膏 坝体 动力分析 稳定性
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结构构件时程动力响应分析的半解析DQ法 被引量:1
13
作者 王宏志 陈云敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期45-48,共4页
本文提出了一种半解析DQ法 ,分析结构构件的时程动力响应。算例表明 ,半解析解DQ法的结果与解析解的结果非常一致。这种半解析的DQ法 ,通过引入类似文献 [10 ]的推广的DQ单元 。
关键词 时程动力响应 半解析DQ FOURIER变换 有限元 差分
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覆盖层上干式尾矿坝动力响应及敏感性分析
14
作者 龙灿灿 沈振中 +1 位作者 宋博旭 张宏伟 《有色金属(矿山部分)》 2025年第1期51-58,共8页
为验证覆盖层上干式尾矿坝加高扩容设计方案的可行性,建立了最终堆积标高尾矿坝的三维有限元模型,采用动力时程分析法,分析了在加高扩容设计方案下尾矿坝的位移、应力、加速度,永久变形和坝坡稳定,并开展了动力特性参数和地震峰值加速... 为验证覆盖层上干式尾矿坝加高扩容设计方案的可行性,建立了最终堆积标高尾矿坝的三维有限元模型,采用动力时程分析法,分析了在加高扩容设计方案下尾矿坝的位移、应力、加速度,永久变形和坝坡稳定,并开展了动力特性参数和地震峰值加速度等因素对覆盖层上尾矿坝动力响应的影响。结果表明:加高扩容设计方案下,尾矿坝动力能够满足相应抗震设防要求;动剪切模量系数与动位移响应间存在负相关关系,与加速度响应存在正相关关系,地震动峰值加速度与动位移及加速度响应均为正相关关系。研究成果可为监管部门提供决策依据。 展开更多
关键词 覆盖层 干式尾矿坝 动力响应 敏感性分析 动力时程
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高速铁路路基结构动力有限元分析 被引量:4
15
作者 陈震 《路基工程》 北大核心 2007年第2期14-16,共3页
为预测高速铁路路基在列车荷载下的变形,以用虚功原理建立的路基体系运动方程为理论基础,采用粘弹性人工边界,土体本构采用Drucker-Prager模型,用ANSYS建立一双线路基有限元模型。利用ANSYS的函数加载器导入列车荷载,计算出列车以时速20... 为预测高速铁路路基在列车荷载下的变形,以用虚功原理建立的路基体系运动方程为理论基础,采用粘弹性人工边界,土体本构采用Drucker-Prager模型,用ANSYS建立一双线路基有限元模型。利用ANSYS的函数加载器导入列车荷载,计算出列车以时速200 km单向行驶和双向行驶两种工况时弹性、塑性状态下路基土内的变形和应力情况,并得到其时程分析结果。弹性状态下的计算结果和实测值相比吻合较好,但塑性状态下的计算结果与实测值相比尚有差距。所建模型及分析结果可为高速铁路路基设计及变形控制提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 动力有限元 时程分析
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基于断裂力学的重力坝有限元非线性动力分析 被引量:2
16
作者 张红叶 陈伟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2015年第1期267-270,共4页
针对国外位于强震区的某重力坝,利用基于Hillerborg断裂力学理论的混凝土非线性本构模型,精细地建立了三维地基与坝体相互作用的有限元计算模型。根据坝址的地震动参数,拟合了水平向、竖直向的两条人工地震波,同时施加到重力坝体上,进... 针对国外位于强震区的某重力坝,利用基于Hillerborg断裂力学理论的混凝土非线性本构模型,精细地建立了三维地基与坝体相互作用的有限元计算模型。根据坝址的地震动参数,拟合了水平向、竖直向的两条人工地震波,同时施加到重力坝体上,进行了非线性动力时程法的分析计算,揭示了重力坝复杂的地震响应变化规律。数值计算成果满足规范设计要求,为重力坝结构抗震设计提供了一定的科学参考。 展开更多
关键词 重力坝 有限单元 材料非线性 动力时程分析
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钢筋混凝土拱桥有限元建模及动力特性分析 被引量:3
17
作者 王宇 周建庭 辛景舟 《西部交通科技》 2014年第10期24-28,90,共6页
文章以重庆某预应力钢筋混凝土箱型拱桥为例,利用有限元分析程序SAP2000建立了桥梁有限元模型,对该拱桥模型进行动力特性分析,通过模态分析和时程分析研究了该拱桥在各阶模态下的振动周期、频率以及变形情况,为桥梁的健康监测系统在关... 文章以重庆某预应力钢筋混凝土箱型拱桥为例,利用有限元分析程序SAP2000建立了桥梁有限元模型,对该拱桥模型进行动力特性分析,通过模态分析和时程分析研究了该拱桥在各阶模态下的振动周期、频率以及变形情况,为桥梁的健康监测系统在关键位置布置传感器提供依据,并得出一些有益的结论。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 动力特性 抗震 模态分析 时程分析 有限元分析程序
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基于模态参数修正的桥梁地震易损性分析方法研究
18
作者 李宁波 朱清帅 +2 位作者 周宇 束庆东 程才 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第2期384-392,共9页
为深入研究在役桥梁的地震易损性,考虑到有限元软件建模过程中系统参数不确定问题,基于BP神经网络修正了的桥梁模型。以我国华东地区某变截面连续梁桥为例,依托Midas Civil软件进行精细化建模,以桥梁的动力响应作为输入,以结构参数作为... 为深入研究在役桥梁的地震易损性,考虑到有限元软件建模过程中系统参数不确定问题,基于BP神经网络修正了的桥梁模型。以我国华东地区某变截面连续梁桥为例,依托Midas Civil软件进行精细化建模,以桥梁的动力响应作为输入,以结构参数作为输出,根据桥梁实测模态对初始有限元模型进行修正,修正结果表明BP神经网络能使模型误差由22.92%降低到4.58%,提高计算精度。结合《公路桥梁抗震设计规范》中桥梁隔震设计理论更换铅芯橡胶支座,采用增量动力法(IDA)分别对初始模型修正前、修正后、隔震优化后三者进行非线性时程分析,分别提取桥梁在不同地震波下的结构响应并绘制易损性曲线。数据结果表明,修正后模型的损伤概率略微小于修正前,采用隔震支座能有效降低桥梁结构在地震荷载作用下破坏的概率,最高损伤概率可降低约42%,隔震效果明显。 展开更多
关键词 连续梁桥 模型修正 时程分析 增量动力 地震易损性
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高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性时程分析
19
作者 储晓路 胡敏 《水利与建筑工程学报》 2024年第2期102-107,共6页
为了研究某高层建筑的抗震性能,对高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性时程进行分析。利用ABAQUS有限元软件,构建高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性材料本构关系有限元模型,模拟地震作用下高层装配整体式剪力墙结构动力时程变化情况... 为了研究某高层建筑的抗震性能,对高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性时程进行分析。利用ABAQUS有限元软件,构建高层装配整体式剪力墙结构动力弹塑性材料本构关系有限元模型,模拟地震作用下高层装配整体式剪力墙结构动力时程变化情况。分析结果表明:整体剪力墙结构前6阶振型每两阶平动振型出现一个扭转,且计算结果符合规定,测试剪力墙时程位移变化结构也符合相关规定。随着地震波加载时间的增长,高层装配整体式剪力墙结构受拉损伤逐渐严重。加载至40s时,该结构的混凝土材料已经不能发挥作用,只能依靠钢筋支撑,但未出现明显坍塌,剪力墙结构受压损伤主要出现在剪力墙结构的连接位置,未出现明显受压损伤。说明该高层装配整体式剪力墙结构抗震性能良好。 展开更多
关键词 高层装配 整体式 剪力墙结构 动力弹塑性 时程分析 ABAQUS有限元
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高墩大跨矮塔斜拉桥成桥动力特性及抗震分析
20
作者 韩伟 《科学技术创新》 2025年第4期139-142,共4页
现代桥梁往高墩大跨径方向发展,对结构的动力特性和抗震能力提出了越来越高的要求。矮塔斜拉桥在这方面的研究还较少,因此本文以某待建高墩大跨矮塔斜拉桥为例,应用反应谱法和时程分析法对其进行研究,供其他同类型项目参考。
关键词 高墩大跨 矮塔斜拉桥 动力特性 抗震能力 反应谱分析 时程分析
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