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爆破地震作用下建筑结构安全可靠性分析

作　者: 马方兴
导　师: 陈士海
学　校: 山东科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 爆破地震随机过程地震波模拟随机振动分析结构可靠性数值模拟
分类号: TU311.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 388次
引　用: 3次
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内容摘要

本文以经典随机振动理论为基础，结合大量现场实测数据，将爆破振动场内的建筑结构物作为研究对象，主要进行了以下四个方面的工作：首先，理论上分析了随机过程及其时域和频域内的数字特征，得到了结构随机地震动的一般干扰模型；然后，通过对实测爆破地震数据进行分析，得到了爆破地震速度和加速度的一些特点，结合前人的研究成果，得到了爆破地震动的频谱能量分布特征，并建立了爆破地震动的加速度随机干扰模型。其次，由于影响爆破地震动特性的因素众多，爆破地震波具有很大的随机性，爆破地震动过程可以看作随机过程。考虑到爆破地震动荷载对建筑结构物的破坏是各个频段，不同能量的波形叠加所致，故爆破地震波的频谱特性和能量特性是影响建筑结构物响应的重要因素。本文运用经典随机过程理论，通过Matlab编程实现了爆破地震波的人工模拟，得到了符合期望条件(地震动频谱特性和能量特性)的人造爆破地震波。第三，将爆破地震动加速度时程作为随机过程，对建筑结构物进行了随机振动反应理论分析；确定了爆破地震作用下建筑结构物的破坏准则，并得到了爆破地震作用下计算结构动力可靠度的方法。最后，运用有限元程序ANSYS对爆破地震动作用下一个两层框架结构进行了随机振动分析，为了进行对比，这里也对结构受天然地震动作用进行了随机振动分析，得到了两种地震动作用下结构响应的位移场、速度场和应力场的变化情况，分析了爆破地震动和天然地震动对建筑结构物破坏机理的不同；应用数值模拟的结果对该两层框架结构进行了动力可靠性分析，得到了其在地震动作用下的安全可靠度，完成对该框架的爆破地震安全性评估。

全文目录

1 绪论  12-20
  1.1 课题的提出及意义  12-13
  1.2 课题的研究现状  13-18
  1.3 课题主要研究内容  18-19
  1.4 课题主要研究方法与步骤  19-20
2 地震动随机过程模型研究  20-30
  2.1 随机过程及其分布函数  20-21
  2.2 随机过程的数字特征  21-24
  2.3 随机过程平稳化  24-26
  2.4 结构随机干扰的一般模型  26-27
  2.5 地震动随机过程模型  27-30
3 爆破地震波的特性及人工模拟爆破地震动  30-50
  3.1 爆破地震波一般特征及影响因素  31-36
  3.2 实测爆破地震波特性分析  36-43
  3.3 人工模拟爆破地震波  43-50
4 结构爆破地震反应分析  50-60
  4.1 单自由度随机震动微分方程  50-57
  4.2 线性体系随机爆破地震反应分析  57-59
  4.3 非线性体系随机爆破地震反应分析  59-60
5 结构动力可靠性分析  60-69
  5.1 可靠性及可靠度计算分析方法  60
  5.2 爆破地震作用下结构的破坏准则  60-63
  5.3 爆破地震作用下结构动力可靠性分析  63-69
6 爆破地震作用下框架结构可靠性有限元分析  69-88
  6.1 有限元程序简介  69-70
  6.2 框架结构动力特性分析  70-74
  6.3 爆破地震作用下框架结构的随机震动响应  74-86
  6.4 爆破地震作用下基于首超破坏准则结构动力可靠性分析  86-88
7 主要研究成果及其展望  88-91
  7.1 主要研究成果  88-90
  7.2 不足与展望  90-91
致谢  91-92
攻读硕士期间发表论文  92-93
主要参考文献  93-97
详细摘要  97-109

爆破地震作用下建筑结构安全可靠性分析

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