基于遞推隨機有限元方法的大跨斜拉橋隨機動力特性研究.pdf

1、隨機結構是指某些物理和幾何參數(shù)為隨機量的工程結構。二十世紀以來,研究者們對隨機結構的特征值問題研究取得了不同程度的進展。隨著交通運輸?shù)陌l(fā)展,在橋梁設計中大跨斜拉橋以其獨特的結構形式常常被設計人員青睞。與此同時,大跨斜拉橋的隨機動力特性問題研究越來越受科研人員的重視。對于復雜的大型隨機結構,如何獲得特征值的解在土木工程領域是特征值問題研究的一個重要方向。本文將首先介紹一種新的譜隨機有限元方法——遞推隨機有限元法,該方法已成功運用于懸臂梁、

2、四邊固支板、兩層框架等結構模型的動力特性和可靠度研究。本文將通過一個類斜拉橋模型算例將遞推有限元法和蒙特卡洛方法作對比,結果表明遞推有限元法能很好地逼近蒙特卡洛模擬解,同時節(jié)省了大量的計算時間。結合研究背景,本文將遞推隨機有限元法應用于考慮隨機參數(shù)的大跨斜拉橋動力特性求解之中,以期得到隨機大跨斜拉橋結構的自然頻率與振型的統(tǒng)計特性。
　　 主要的研究工作內(nèi)容如下:
　　 1、扼要介紹了斜拉橋結構體系的工程應用概況,詳細展示

3、了鄂東長江大橋平面模型的建立過程。并且將通過與ANSYS、Midas/Civil模型計算結果進行對比,從多角度證實利用MATLAB建立的確定性模型的正確性,為后文考慮隨機參數(shù)后斜拉橋模態(tài)研究提供良好的基礎。
　　 2、取定鄂東長江大橋的橋面梁、橋塔截而抗彎剛度及樁土作用彈簧單元剛度為多個隨機變量,然后利用遞推隨機有限元方法系統(tǒng)地研究分析在單個或多個隨機變量下鄂東長江大橋的動力特性統(tǒng)計規(guī)律。
　　 3、利用MATLAB繪制