基于水工設(shè)計反應譜的隨機地震動模型及其應用研究.pdf

1、在對工程結(jié)構(gòu)進行隨機動力作用分析時，最為關(guān)鍵的工作是需要對隨機激勵進行簡單合理且有效的描述。本文建立了基于水工設(shè)計反應譜的隨機地震動模型，該隨機地震動模型包含兩個部分：一是，譜表示-隨機函數(shù)模擬方法；二是，考慮地震動頻譜特性和時域特性的演變功率密度函數(shù)。并結(jié)合概率密度演化理論，對Koyna重力壩進行了隨機地震動反應和抗震可靠度分析，驗證了該隨機地震動模型的合理性和有效性。主要內(nèi)容如下：
　　（1）應用譜表示方法，并采用隨機函數(shù)的思

2、想，將譜表示方法中的標準正交隨機變量表達為基本隨機變量的正交函數(shù)形式，實現(xiàn)用一個基本隨機變量來描述原隨機過程的目的。
　?。?）基于水工抗震設(shè)計規(guī)范里的設(shè)計反應譜，運用反應譜與功率譜之間的近似轉(zhuǎn)換關(guān)系，得到生成地震動樣本的功率譜值。并引出一類非均勻調(diào)制函數(shù)，進行參數(shù)識別，構(gòu)造出一類考慮強度非平穩(wěn)和頻率非平穩(wěn)的演變功率譜模型。
　?。?）定義地震動加速度反應譜的兩個相對誤差，并設(shè)定誤差容許值，結(jié)合譜表示-隨機函數(shù)方法，進行3-

3、4次的修正功率譜值的迭代計算，并最終生成234條基于概率統(tǒng)計意義上的代表性樣本集合。
　?。?）運用ABAQUS有限元軟件建立Koyna重力壩的有限元計算模型（考慮動水壓力），考慮地震動加速度峰值為0.2g、0.4g和0.45g三種工況，分別輸入基于水工設(shè)計反應譜的隨機地震動模型生成的234條地震動代表性樣本，對大壩進行動力時程計算和損傷演化分析。
　　（5）根據(jù)大壩的損傷薄弱部位定義三個反映壩體結(jié)構(gòu)整體變形和局部變形的控制