大跨悬索桥基于首超概率的非平稳抖振动力可靠性研究

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  (1)研究可靠度的计算方法,对首次超越概率的破坏准则和破坏机制进行选取,深入了解首次超越概率机制的交差速率,为之后分析打下基础;基于谐波合成法模拟出平稳随机风场,再根据演变谱理论对平稳随机风场进行调制,形成非平稳的风速样本,然后通过游程检验法进行样本数据的非平稳性检测,之后对实测风速样本进行小波分析,分离得到时变平均风和脉动风,对实测脉动风和脉动风速模型进行谱分析,与相应规范谱对比,检验其合理性;对模拟出的风速样本进行风速荷载化,得到施加在桥梁主梁节点上的荷载时程值,根据有限元软件求解得出位移响应时程,同样利用游程检测法进行位移时程检测,最后对位移响应值进行分析。
  (2)对计算得出非平稳非高斯位移响应时程进行结构可靠性分析,基于首次超越概率机制,对位移时程样本的非平稳性和非高斯性进行不同方法的数据处理,再与平稳风速计算获得的位移时程可靠度结果进行对比,分析出由平稳风速计算的可靠度,与非平稳非高斯随机样本转换获得的可靠度计算结果对比偏大,在实际工程中若继续将风速考虑为平稳随机风场,将高估对工程的安全储备,并不合适,同时对非平稳风速的风攻角和调制函数进行参数化分析,发现随着风攻角的增大各节点可靠度都有一定程度的减小,调制函数随着参数α变化,可靠度没有明显变化,但是随着参数β的增大,可靠度也会增大。
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