基于时频分析的非平稳地震动模拟及桥梁地震反应分析研究

随着大跨、超大跨桥梁的不断新建，对桥梁设计提出了许多新的理论课题，其中大跨度桥梁结构的地震动输入问题值得深入研究。时程分析方法作为分析大跨度桥梁结构地震反应的方法，能很好的考虑地震动的空间变化以及桥梁结构的非线性反应，具有其它方法不可比拟的优势。但由于实际地震动记录的缺乏，必须考虑合成一定数量的人工地震波作为地震动输入。在以往的地震动模拟中，地震动的时频非平稳特性考虑得不够，而实际上这对大跨桥梁结构的地震反应具有非常大的影响。本课题基于新的信号时频方法（小波变换、Hilbert-Huang变换），估计出更符合地震动特性的时变谱，并模拟生成具有时频非平稳特性且具有空间变化特性的多点地震动时程。采用时程分析方法对比分析考虑与不考虑时频非平稳特性的地震地面运动对大跨桥梁结构地震反应的影响，并进行相应的试验验证，为大跨度桥梁结构的抗震设计提供依据，课题研究具有重要的理论意义和工程应用价值。