基于概率密度演化的隔震曲线梁桥动力可靠度分析

摘要

针对当前研究隔震曲线梁桥地震可靠度时无法充分考虑地震动随机性和多维性的现状，从全概率角度出发，系统研究了隔震曲线梁桥在多维随机地震作用下的抗震性能.建立双质点六自由度隔震曲线梁桥简化模型并推导其非线性运动方程，通过引入工程地震动加速度功率谱随机模型，采用谱表示-随机函数法生成符合同一集合系统的多维非平稳地震动时程样本，将该样本作为输入隔震曲线梁桥的随机激励.采用四阶龙格-库塔法求解得到隔震曲线梁桥结构的动力时程数据，利用TVD差分格式求解其广义概率密度演化方程来量化地震持时内结构动力响应的概率信息，然后构造极值随机过程得到隔震曲线梁桥下部结构和隔震层的位移极值分布函数和系统可靠度.结果表明：考虑非平稳随机地震激励的多维性会放大隔震曲线梁桥结构的动力响应；概率密度演化法求解隔震曲线梁桥这类强非线性结构的动力响应表现优越；通过调整隔震曲线梁桥桥面宽度和曲率半径的合理取值，能够提升隔震曲线梁桥的抗震性能.

关键词

概率密度演化法 / 谱表示-随机函数法 / 多维非平稳激励 / 动力可靠度 / 隔震曲线梁桥