桥塔抗弯刚度随机性对斜拉桥动力特性的影响.pdf

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1、第４９卷第２期西南交通大学学报Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．２２０１４年４月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＷＥＳＴＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＡｐｒ．２０１４文章编号：０２５８２７２４（２０１４）０２０２０２０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５８２７２４．２０１４．０２．００３桥塔抗弯刚度随机性对斜拉桥动力特性的影响黄斌，李烨君，朱礼平，张卫东（武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉４３００７０）摘要：为了研究大跨斜拉桥结构参数不确定情形的动力特性，建立了鄂东长江大桥的平面有限元模型．

2、考虑桥塔截面抗弯刚度的随机性，利用递推随机有限元法，分析了大跨斜拉桥频率和振型的均值和均方差．在此基础上，研究了桥塔截面抗弯刚度随机性对大跨斜拉桥动力特性的影响．研究结果表明，当桥塔截面抗弯刚度变异系数达到０．３时，桥塔截面抗弯刚度的不确定性对鄂东长江大桥平面内第１８、１９、２９、３４、３７和４３阶频率和振型有较大影响．关键词：大跨斜拉桥；递推随机有限元方法；自然频率；变异系数中图分类号：ＴＵ９３１；Ｕ４４８．２７；ＴＵ３１１．３；Ｏ２４２．２１文献标志码：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受外界条件和实际施工水平等多种不确定性在已修或拟修的各种大跨度桥梁中，拉索支撑因素的影响，现实中所有结构的计算模型几乎都可体系的斜拉桥占据了相当大的比例．大跨斜拉桥抗以看作是随机的．为满足实际工程结构分析和设计震抗风等动力问题的研究是结构安全设计的关键的需要，２０世纪以来，学者们对随机结构进行了

8、大问题之一，因此，作为其基础的结构，基本动力特性量的研究，并取得了较好的研究成果．的研究非常重要［１２］．目前，将结构模型假定为确定收稿日期：２０１３０６３０基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１０７８２９７）作者简介：黄斌（１９６８－），男，教授，博士，研究方向为结构工程、防灾减灾工程等，Ｅｍａｉｌ：ｂｉｗｈｕａｎｇ＠２６３．ｎｅｔ引文格式：黄斌，李烨君，朱礼平，等．桥塔抗弯刚度随机性对斜拉桥动力特性的影响［Ｊ］．西南交通大学学报，２０１４，