橋塔抗彎剛度隨機(jī)性對(duì)斜拉橋動(dòng)力特性的影響.pdf

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1、第４９卷第２期西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．２２０１４年４月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＷＥＳＴＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＡｐｒ．２０１４文章編號(hào)：０２５８２７２４（２０１４）０２０２０２０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５８２７２４．２０１４．０２．００３橋塔抗彎剛度隨機(jī)性對(duì)斜拉橋動(dòng)力特性的影響黃斌，李燁君，朱禮平，張衛(wèi)東（武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，湖北武漢４３００７０）摘要：為了研究大跨斜拉橋結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定情形的動(dòng)力特性，建立了鄂東長(zhǎng)江大橋的平面有限元模型．

2、考慮橋塔截面抗彎剛度的隨機(jī)性，利用遞推隨機(jī)有限元法，分析了大跨斜拉橋頻率和振型的均值和均方差．在此基礎(chǔ)上，研究了橋塔截面抗彎剛度隨機(jī)性對(duì)大跨斜拉橋動(dòng)力特性的影響．研究結(jié)果表明，當(dāng)橋塔截面抗彎剛度變異系數(shù)達(dá)到０．３時(shí)，橋塔截面抗彎剛度的不確定性對(duì)鄂東長(zhǎng)江大橋平面內(nèi)第１８、１９、２９、３４、３７和４３階頻率和振型有較大影響．關(guān)鍵詞：大跨斜拉橋；遞推隨機(jī)有限元方法；自然頻率；變異系數(shù)中圖分類號(hào)：ＴＵ９３１；Ｕ４４８．２７；ＴＵ３１１．３；Ｏ２４２．２１文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ＡＥｆｆｅｃｔｓｏｆＴｏｗｅｒｓＲａｎｄｏ

3、ｍＳｅｃｔｉｏｎａｌＢｅｎｄｉｎｇＳｔｉｆｆｎｅｓｓｏｎＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＬａｒｇｅＳｐａｎＣａｂｌｅＳｔａｙｅｄＢｒｉｄｇｅＨＵＡＮＧＢｉｎ，ＬＩＹｅｊｕｎ，ＺＨＵＬｉｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＷｅｉｄｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅ

4、ｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌａｒｇｅｓｐａｎｃａｂｌｅｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｓｗｉｔｈｕｎｃｅｒｔａｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｐｌａｎｅＦＥＭｍｏｄｅｌｏｆＥｄｏｎｇＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｂｒｉｄｇｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｒａｎｄｏｍｎｅｓｓｏｆｓｅｃｔｉｏｎａｌｂｅｎｄｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｔｏｗｅｒｓ，ｔｈｅｍｅａｎａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｎｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ

5、ｓｏｆｔｈｅｃａｂｌｅｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇｒｅｃｕｒｓｉｖｅｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒａｎｄｏｍｄｙｎａｍｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｉｓｂｒｉｄｇｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒａｎｄｏｍｎｅｓｓｏｆｔｈｅｔｏｗｅｒｓｓｅｃｔｉｏｎａｌｂｅｎｄｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｎｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌａｒｇｅｓｐａｎｃａｂｌｅｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｗｅｒｅｄ

6、ｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｂｅｎｄｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｒｅａｃｈｅｓ０．３，ｔｈｅｒａｎｄｏｍｎｅｓｓｏｆｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｈａｓｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅ１８ｔｈ，１９ｔｈ，２９ｔｈ，３４ｔｈ，３７ｔｈ，ａｎｄ４３ｔｈｏｒｄｅｒｉｎｐｌａｎｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｎｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓｏｆＥｄｏｎｇＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｂｒｉｄｇｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ

7、：ｌａｒｇｅｓｐａｎｃａｂｌｅｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅ；ｒｅｃｕｒｓｉｖｅｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ；ｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ｖａｒｉａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ受外界條件和實(shí)際施工水平等多種不確定性在已修或擬修的各種大跨度橋梁中，拉索支撐因素的影響，現(xiàn)實(shí)中所有結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型幾乎都可體系的斜拉橋占據(jù)了相當(dāng)大的比例．大跨斜拉橋抗以看作是隨機(jī)的．為滿足實(shí)際工程結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)震抗風(fēng)等動(dòng)力問題的研究是結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的關(guān)鍵的需要，２０世紀(jì)以來，學(xué)者們對(duì)隨機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了

8、大問題之一，因此，作為其基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)，基本動(dòng)力特性量的研究，并取得了較好的研究成果．的研究非常重要［１２］．目前，將結(jié)構(gòu)模型假定為確定收稿日期：２０１３０６３０基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（５１０７８２９７）作者簡(jiǎn)介：黃斌（１９６８－），男，教授，博士，研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)工程、防災(zāi)減災(zāi)工程等，Ｅｍａｉｌ：ｂｉｗｈｕａｎｇ＠２６３．ｎｅｔ引文格式：黃斌，李燁君，朱禮平，等．橋塔抗彎剛度隨機(jī)性對(duì)斜拉橋動(dòng)力特性的影響［Ｊ］．西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，２０１４，