基于遞推隨機(jī)有限元方法的大跨斜拉橋隨機(jī)動(dòng)力特性研究.pdf

1、隨機(jī)結(jié)構(gòu)是指某些物理和幾何參數(shù)為隨機(jī)量的工程結(jié)構(gòu)。二十世紀(jì)以來,研究者們對(duì)隨機(jī)結(jié)構(gòu)的特征值問題研究取得了不同程度的進(jìn)展。隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,在橋梁設(shè)計(jì)中大跨斜拉橋以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式常常被設(shè)計(jì)人員青睞。與此同時(shí),大跨斜拉橋的隨機(jī)動(dòng)力特性問題研究越來越受科研人員的重視。對(duì)于復(fù)雜的大型隨機(jī)結(jié)構(gòu),如何獲得特征值的解在土木工程領(lǐng)域是特征值問題研究的一個(gè)重要方向。本文將首先介紹一種新的譜隨機(jī)有限元方法——遞推隨機(jī)有限元法,該方法已成功運(yùn)用于懸臂梁、

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

3、了鄂東長(zhǎng)江大橋平面模型的建立過程。并且將通過與ANSYS、Midas/Civil模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,從多角度證實(shí)利用MATLAB建立的確定性模型的正確性,為后文考慮隨機(jī)參數(shù)后斜拉橋模態(tài)研究提供良好的基礎(chǔ)。
　　 2、取定鄂東長(zhǎng)江大橋的橋面梁、橋塔截而抗彎剛度及樁土作用彈簧單元?jiǎng)偠葹槎鄠€(gè)隨機(jī)變量,然后利用遞推隨機(jī)有限元方法系統(tǒng)地研究分析在單個(gè)或多個(gè)隨機(jī)變量下鄂東長(zhǎng)江大橋的動(dòng)力特性統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
　　 3、利用MATLAB繪制