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考虑场地效应的隔震曲线梁桥地震系统可靠度
1
作者
李喜梅
范朋辉
+1 位作者
李万润
母渤海
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第9期3871-3883,共13页
采用概率密度演化方法系统研究了不同场地条件下的地震随机激励对隔震曲线梁桥抗震性能的影响。首先,建立了隔震曲线梁桥非线性有限元分析模型,并采用谱表示-随机函数法进行多维非平稳随机地震动的降维模拟;其次,通过循环输入随机激励,...
采用概率密度演化方法系统研究了不同场地条件下的地震随机激励对隔震曲线梁桥抗震性能的影响。首先,建立了隔震曲线梁桥非线性有限元分析模型,并采用谱表示-随机函数法进行多维非平稳随机地震动的降维模拟;其次,通过循环输入随机激励,分析曲线梁桥的非线性动力时程;最后,基于响应时程数据求解具有吸收边界条件的Li-Chen方程,并分析不同工况下曲线梁桥随机动力响应及其系统可靠度的变化规律。研究结果表明:地震动的场地效应对曲线梁桥动力响应具有显著影响;不同场地条件下的地震动频率分布差异导致曲线梁桥主梁、桥墩和支座的响应规律出现较大差异;当地震动能量集中在高频时,地震主要影响曲线梁桥主梁的响应,当地震动能量集中在低频时,地震主要影响桥墩和支座的响应;曲线梁桥在非平稳随机地震激励作用下,结构位移概率密度函数不符合正态分布,并且存在明显的时滞现象;曲线梁桥在较硬场地条件下的系统可靠度较高,在软场地条件下的系统可靠度较低,因此,需要着重关注曲线梁桥在软场地条件下的抗震设计。
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关键词
概率密度演化法
谱表示-随机函数法
多维非平稳激励
动力可靠度
隔震曲线梁桥
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职称材料
不同地震激励方向下隔震曲线梁桥易损性分析
2
作者
李喜梅
蒲奎
+1 位作者
杨国俊
母渤海
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期26-38,共13页
为进一步评估隔震曲线梁桥在地震激励下的抗震性能,从地震易损性角度出发并兼顾考虑地震激励方向对其易损性的影响。利用APDL建立采用板式橡胶支座的隔震曲线梁桥有限元模型,从PEER中选取同一地震事件中的近断层地震动,按规范规定比例...
为进一步评估隔震曲线梁桥在地震激励下的抗震性能,从地震易损性角度出发并兼顾考虑地震激励方向对其易损性的影响。利用APDL建立采用板式橡胶支座的隔震曲线梁桥有限元模型,从PEER中选取同一地震事件中的近断层地震动,按规范规定比例输入水平双向地震动进行非线性动力时程分析,结合地震响应与损伤指标计算得到各构件地震易损性曲线;考虑地震激励方向的变化,通过MATLAB编程绘制得到桥梁结构构件(桥墩与支座)以及整体系统的地震易损性曲面,分析探讨地震激励方向对隔震曲线梁桥易损性的影响。结果表明:不同极限状态下各桥墩切向损伤条件概率明显大于其径向,各支座的切向与径向易损性相差不大,但仍是各支座的切向易损性略大于径向易损性;桥梁各构件(桥墩与支座)切向易损性对地震激励方向均表现出很强依赖性,而径向易损性对其的依赖性相对较弱,且伴随损伤等级的提高,构件易损性对地震激励方向更加敏感;桥梁整体系统易损性对地震激励方向的变化不太敏感,且因各构件响应之间的相关性较高,其系统易损性更接近于易损性最大的构件——易损性下限;当进行隔震曲线梁桥抗震性能评估时,应考虑不同地震激励方向对其地震易损性的影响,从而使得易损性分析结果更加合理,能够更加真实地反映隔震曲线梁桥的实际损伤状态。
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关键词
隔震曲线梁桥
抗
震
性能
地
震
激励方向
易损性曲面
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职称材料
基于序列最优控制算法的隔震曲线梁桥非线性振动控制研究
被引量:
2
3
作者
李喜梅
王建成
+1 位作者
杜永峰
母渤海
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期279-286,共8页
强震作用下隔震曲线梁桥会产生较大的弹塑性变形,需要采取一定的控制措施以保证其安全性。采用经典的Bouc-Wen模型,建立考虑上部结构偏心的隔震曲线梁桥的非线性动力方程,求解罕遇地震作用下结构的动力响应。针对隔震曲线梁桥罕遇地震...
强震作用下隔震曲线梁桥会产生较大的弹塑性变形,需要采取一定的控制措施以保证其安全性。采用经典的Bouc-Wen模型,建立考虑上部结构偏心的隔震曲线梁桥的非线性动力方程,求解罕遇地震作用下结构的动力响应。针对隔震曲线梁桥罕遇地震作用下产生的较大弹塑性变形,建立隔震曲线梁桥的非线性振动控制方程,将该方程等效线性化后采用序列最优控制算法(SOC)和经典线性最优控制(COC)对桥梁进行振动控制研究。结果表明:在罕遇地震下,隔震曲线梁桥的下部结构与隔震层都已屈服进入塑性阶段,且有少量的残余位移产生;序列最优控制算法和经典线性最优控制都能有效地减小隔震曲线梁桥弹塑性状态下的平动位移与残余位移,并有效抑制曲线桥的扭转效应,其中序列最优控制算法较经典最优控制更能显著削减隔震曲线梁桥的峰值响应。
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关键词
隔震曲线梁桥
BOUC-WEN模型
序列最优控制算法
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职称材料
多维非平稳随机激励下隔震曲线梁桥的非线性振动控制
被引量:
5
4
作者
李喜梅
王建成
母渤海
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期67-74,187,共9页
隔震曲线梁桥的平面不规则性引起的弯扭耦合效应,使其地震响应与隔震直梁桥相比更加复杂,为了有效的抑制隔震曲线梁桥地震中过大的梁体及支座位移,采取半主动控制策略来保证其安全性。采用经典的Bouc-Wen模型,建立考虑上部结构偏心的隔...
隔震曲线梁桥的平面不规则性引起的弯扭耦合效应,使其地震响应与隔震直梁桥相比更加复杂,为了有效的抑制隔震曲线梁桥地震中过大的梁体及支座位移,采取半主动控制策略来保证其安全性。采用经典的Bouc-Wen模型,建立考虑上部结构偏心的隔震曲线梁桥非线性振动控制方程,将该方程等效线性化后,输入考虑扭转分量的多维非平稳随机激励。利用混合精细积分法对无控、经典最优控制(COC)以及序列最优控制(SOC)后的隔震曲线梁桥进行随机响应分析。结果表明:在罕遇非平稳随机激励下,隔震曲线梁桥的动力响应呈现出非平稳特性,且考虑扭转分量的多维非平稳随机激励对隔震曲线梁桥动力响应影响要大于未考虑扭转分量下的;运用经典最优控制以及序列最优控制控制下的隔震曲线梁桥各个方向的的动力响应都有明显的减小,且结构动力响应的非平稳特性也得到了明显的抑制。
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关键词
隔震曲线梁桥
BOUC-WEN模型
多维非平稳激励
精细积分法
序列最优控制(SOC)
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职称材料
考虑地震动随机性的隔震曲线连续梁桥动力响应分析
被引量:
4
5
作者
梁瑞军
王浩
+2 位作者
沈惠军
郑文智
祝青鑫
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期834-841,共8页
隔震曲线梁桥因结构形式的复杂性与独特性,其地震响应相较于隔震直线梁桥更为复杂。为了研究地震动随机性对隔震曲线梁桥动力响应的影响,建立了某三跨隔震曲线梁桥有限元模型,对不同地震动入射角及不同地震动强度下的隔震曲线梁桥进行...
隔震曲线梁桥因结构形式的复杂性与独特性,其地震响应相较于隔震直线梁桥更为复杂。为了研究地震动随机性对隔震曲线梁桥动力响应的影响,建立了某三跨隔震曲线梁桥有限元模型,对不同地震动入射角及不同地震动强度下的隔震曲线梁桥进行了非线性时程分析,同时考虑了曲线梁桥圆心角及隔震支座非线性的影响。以典型地震波为例,研究了隔震支座位移、中墩墩底剪力随地震动入射角、地震动强度及曲线梁桥圆心角的变化规律。结果表明:地震动入射角的随机性对隔震曲线梁桥切向及径向的地震响应有显著影响。切向响应与径向响应最大值所对应的最不利入射角相差约90°;相较于中墩支座,边墩支座的位移响应受曲线梁桥圆心角的影响更大;与中墩径向剪力相比,其切向剪力对圆心角的变化更加敏感;相同地震动入射角下,圆心角的增大使得隔震曲线梁桥中墩受力更加不均衡;当地震动沿着最不利入射角输入时,在同一峰值加速度的地震动作用下,不同圆心角的隔震曲线梁桥的动力响应基本一致。
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关键词
隔震曲线梁桥
动力响应
地
震
动入射角
地
震
动强度
圆心角
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职称材料
题名
考虑场地效应的隔震曲线梁桥地震系统可靠度
1
作者
李喜梅
范朋辉
李万润
母渤海
机构
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
兰州理工大学防震减灾研究所
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第9期3871-3883,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52268028)
甘肃省国合基地开放基金资助项目(GⅡ2023-D02)。
文摘
采用概率密度演化方法系统研究了不同场地条件下的地震随机激励对隔震曲线梁桥抗震性能的影响。首先,建立了隔震曲线梁桥非线性有限元分析模型,并采用谱表示-随机函数法进行多维非平稳随机地震动的降维模拟;其次,通过循环输入随机激励,分析曲线梁桥的非线性动力时程;最后,基于响应时程数据求解具有吸收边界条件的Li-Chen方程,并分析不同工况下曲线梁桥随机动力响应及其系统可靠度的变化规律。研究结果表明:地震动的场地效应对曲线梁桥动力响应具有显著影响;不同场地条件下的地震动频率分布差异导致曲线梁桥主梁、桥墩和支座的响应规律出现较大差异;当地震动能量集中在高频时,地震主要影响曲线梁桥主梁的响应,当地震动能量集中在低频时,地震主要影响桥墩和支座的响应;曲线梁桥在非平稳随机地震激励作用下,结构位移概率密度函数不符合正态分布,并且存在明显的时滞现象;曲线梁桥在较硬场地条件下的系统可靠度较高,在软场地条件下的系统可靠度较低,因此,需要着重关注曲线梁桥在软场地条件下的抗震设计。
关键词
概率密度演化法
谱表示-随机函数法
多维非平稳激励
动力可靠度
隔震曲线梁桥
Keywords
probability density evolution method
spectral representation-random function method
multidimensional non-stationary excitation
dynamic reliability
isolation curve beam bridge
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
不同地震激励方向下隔震曲线梁桥易损性分析
2
作者
李喜梅
蒲奎
杨国俊
母渤海
机构
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
兰州理工大学防震减灾研究所
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期26-38,共13页
基金
中国博士后科学基金面上项目(2019M653897XB)
国家自然科学基金(青年基金)(51808274)。
文摘
为进一步评估隔震曲线梁桥在地震激励下的抗震性能,从地震易损性角度出发并兼顾考虑地震激励方向对其易损性的影响。利用APDL建立采用板式橡胶支座的隔震曲线梁桥有限元模型,从PEER中选取同一地震事件中的近断层地震动,按规范规定比例输入水平双向地震动进行非线性动力时程分析,结合地震响应与损伤指标计算得到各构件地震易损性曲线;考虑地震激励方向的变化,通过MATLAB编程绘制得到桥梁结构构件(桥墩与支座)以及整体系统的地震易损性曲面,分析探讨地震激励方向对隔震曲线梁桥易损性的影响。结果表明:不同极限状态下各桥墩切向损伤条件概率明显大于其径向,各支座的切向与径向易损性相差不大,但仍是各支座的切向易损性略大于径向易损性;桥梁各构件(桥墩与支座)切向易损性对地震激励方向均表现出很强依赖性,而径向易损性对其的依赖性相对较弱,且伴随损伤等级的提高,构件易损性对地震激励方向更加敏感;桥梁整体系统易损性对地震激励方向的变化不太敏感,且因各构件响应之间的相关性较高,其系统易损性更接近于易损性最大的构件——易损性下限;当进行隔震曲线梁桥抗震性能评估时,应考虑不同地震激励方向对其地震易损性的影响,从而使得易损性分析结果更加合理,能够更加真实地反映隔震曲线梁桥的实际损伤状态。
关键词
隔震曲线梁桥
抗
震
性能
地
震
激励方向
易损性曲面
Keywords
isolated curved girder bridge
seismic performance
seismic excitation direction
fragility surface
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于序列最优控制算法的隔震曲线梁桥非线性振动控制研究
被引量:
2
3
作者
李喜梅
王建成
杜永峰
母渤海
机构
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
兰州理工大学防震减灾研究所
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期279-286,共8页
基金
国家自然科学基金(51778276)。
文摘
强震作用下隔震曲线梁桥会产生较大的弹塑性变形,需要采取一定的控制措施以保证其安全性。采用经典的Bouc-Wen模型,建立考虑上部结构偏心的隔震曲线梁桥的非线性动力方程,求解罕遇地震作用下结构的动力响应。针对隔震曲线梁桥罕遇地震作用下产生的较大弹塑性变形,建立隔震曲线梁桥的非线性振动控制方程,将该方程等效线性化后采用序列最优控制算法(SOC)和经典线性最优控制(COC)对桥梁进行振动控制研究。结果表明:在罕遇地震下,隔震曲线梁桥的下部结构与隔震层都已屈服进入塑性阶段,且有少量的残余位移产生;序列最优控制算法和经典线性最优控制都能有效地减小隔震曲线梁桥弹塑性状态下的平动位移与残余位移,并有效抑制曲线桥的扭转效应,其中序列最优控制算法较经典最优控制更能显著削减隔震曲线梁桥的峰值响应。
关键词
隔震曲线梁桥
BOUC-WEN模型
序列最优控制算法
Keywords
isolated curved girder bridge
Bouc-Wen model
sequential optimal control algorithm
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
多维非平稳随机激励下隔震曲线梁桥的非线性振动控制
被引量:
5
4
作者
李喜梅
王建成
母渤海
机构
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
兰州理工大学防震减灾研究所
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期67-74,187,共9页
基金
国家自然科学基金(52168042)。
文摘
隔震曲线梁桥的平面不规则性引起的弯扭耦合效应,使其地震响应与隔震直梁桥相比更加复杂,为了有效的抑制隔震曲线梁桥地震中过大的梁体及支座位移,采取半主动控制策略来保证其安全性。采用经典的Bouc-Wen模型,建立考虑上部结构偏心的隔震曲线梁桥非线性振动控制方程,将该方程等效线性化后,输入考虑扭转分量的多维非平稳随机激励。利用混合精细积分法对无控、经典最优控制(COC)以及序列最优控制(SOC)后的隔震曲线梁桥进行随机响应分析。结果表明:在罕遇非平稳随机激励下,隔震曲线梁桥的动力响应呈现出非平稳特性,且考虑扭转分量的多维非平稳随机激励对隔震曲线梁桥动力响应影响要大于未考虑扭转分量下的;运用经典最优控制以及序列最优控制控制下的隔震曲线梁桥各个方向的的动力响应都有明显的减小,且结构动力响应的非平稳特性也得到了明显的抑制。
关键词
隔震曲线梁桥
BOUC-WEN模型
多维非平稳激励
精细积分法
序列最优控制(SOC)
Keywords
isolated curved girder bridge
the Bouc-Wen model
multi-dimensional non-stationary random excitation
precise integration method
sequential optimal control(SOC)
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
考虑地震动随机性的隔震曲线连续梁桥动力响应分析
被引量:
4
5
作者
梁瑞军
王浩
沈惠军
郑文智
祝青鑫
机构
东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期834-841,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51578151,51722084)
国家重点基础研究计划(973项目)(2015CB060000)
国家万人计划青年拔尖人才(W03070080)。
文摘
隔震曲线梁桥因结构形式的复杂性与独特性,其地震响应相较于隔震直线梁桥更为复杂。为了研究地震动随机性对隔震曲线梁桥动力响应的影响,建立了某三跨隔震曲线梁桥有限元模型,对不同地震动入射角及不同地震动强度下的隔震曲线梁桥进行了非线性时程分析,同时考虑了曲线梁桥圆心角及隔震支座非线性的影响。以典型地震波为例,研究了隔震支座位移、中墩墩底剪力随地震动入射角、地震动强度及曲线梁桥圆心角的变化规律。结果表明:地震动入射角的随机性对隔震曲线梁桥切向及径向的地震响应有显著影响。切向响应与径向响应最大值所对应的最不利入射角相差约90°;相较于中墩支座,边墩支座的位移响应受曲线梁桥圆心角的影响更大;与中墩径向剪力相比,其切向剪力对圆心角的变化更加敏感;相同地震动入射角下,圆心角的增大使得隔震曲线梁桥中墩受力更加不均衡;当地震动沿着最不利入射角输入时,在同一峰值加速度的地震动作用下,不同圆心角的隔震曲线梁桥的动力响应基本一致。
关键词
隔震曲线梁桥
动力响应
地
震
动入射角
地
震
动强度
圆心角
Keywords
isolated curved girder bridge
seismic response
angle of seismic incidence
ground motion intensity
center angle
分类号
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U448.42 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑场地效应的隔震曲线梁桥地震系统可靠度
李喜梅
范朋辉
李万润
母渤海
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
不同地震激励方向下隔震曲线梁桥易损性分析
李喜梅
蒲奎
杨国俊
母渤海
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
基于序列最优控制算法的隔震曲线梁桥非线性振动控制研究
李喜梅
王建成
杜永峰
母渤海
《地震工程学报》
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
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职称材料
4
多维非平稳随机激励下隔震曲线梁桥的非线性振动控制
李喜梅
王建成
母渤海
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
考虑地震动随机性的隔震曲线连续梁桥动力响应分析
梁瑞军
王浩
沈惠军
郑文智
祝青鑫
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
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