谱表示法模拟空间变化地震动误差分析

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

强烈的地震作用会导致大跨度桥梁的损坏甚至倒塌。精确估计大跨度桥梁在强地震作用下的结构响应是桥梁工程中十分重要的必要环节。而通过蒙特卡洛方法进行模拟来产生空间变化地震动时程样本通常是预测大跨度桥梁在地震作用下的响应的前提条件。基于演变功率谱密度（EPSD）模型的谱表示法（SRM）常被用作空间变化地震动时程样本的模拟。然而，目前关于模拟空间变化地震动时程样本的误差分析的研究较为稀缺。
　　为此，本文研究了演变功率谱密度的基本原理与其估计方法以及谱表示法模拟空间变化地震动的误差，具体包含以下两部分内容：
　　第一，研究了演变功率谱密度的估计方法。在滑动窗口滤波法估计演变功率谱密度的基础上，提出了一种新的演变功率谱密度的估计方法，该方法的原理为通过对样本时程统计所得的时变相关函数进行傅立叶变化得到演变功率谱密度的估计值，并通过数值模拟以及对比现有方法充分证明了其有效性。
　　第二，研究了使用谱表示法模拟以服从高斯分布且均值为0的演变非平稳过程向量为模型的空间变化地震动的误差。推导了用于估计模拟样本的演变功率谱密度、时变相关函数和时变标准差的偏度误差和随机误差的解析公式。此外，进一步给出了工程实际中常用的特定情况下估计演变功率谱密度的随机误差的简化解析公式。结果表明，模拟样本的演变功率谱密度、时变相关函数和时变标准差均无偏。其中用于估计演变功率谱密度的随机误差的解析公式退化至平稳过程后的结果与平稳过程的对应解析公式一致。此外，在数值模拟算例中，使用本文提出的解析公式所预测的随机误差与模拟样本的统计随机误差保持一致，证明了本文所提出的用于估计误差的解析公式的正确性。本文还利用这些误差估计解析公式研究了影响模拟样本的随机误差的相关因素。结果表明，同时使用随机振幅和随机相位角的谱表示法会产生较大的随机误差，而增加样本容量以及增加频率分割数可以减小随机误差。最后，通过使用本文所提出的误差估计的解析公式估计青马大桥在上的空间变化地震动的模拟样本关于演变功率谱的随机误差，说明了这些解析公式的使用价值。

著录项

作者
许峙峰;
展开▼
作者单位

华中科技大学;

展开▼
授予单位华中科技大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名李黎;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 U442.55;
关键词
桥梁结构; 地震动; 谱表示法; 误差分析; 数值模拟; 高斯分布;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 空间变化的地震动功率谱的实用模型 [J] . 屈铁军 ,王君 ,王前信 . 地震学报 . 1996,第001期
2. 空间变化的地震动功率谱的实用模型 [J] . 屈铁军 ,王君杰 . 地震学报 . 1996,第001期
3. 考虑幅值谱与相位谱的人造地震动模拟与反应谱拟合 [J] . 韦征 ,叶继红 ,包伟 . 工程抗震与加固改造 . 2007,第002期
4. 考虑空间变化的输入地震动的人工模拟方法研究进展 [J] . 吴边 ,张敏 . 价值工程 . 2020,第024期
5. 谱表示法模拟风场的误差分析 [J] . 胡亮 ,李黎 ,樊剑 . 振动与冲击 . 2007,第004期
6. 基于地震动模拟的一致危险谱和条件均值谱生成及应用 [C] . ZHU Rui-Guang ,朱瑞广 ,YU Xiao-Hui . 第23届全国结构工程学术会议 . 2014
7. 基于空间变化特性的地震动模拟及悬索桥地震反应分析 [A] . 白宗琨 . 2007

谱表示法模拟空间变化地震动误差分析

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅