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第1章 绪论1

1.1 研究背景1

1.2 结构地震响应分析方法3

1.2.1 静力理论4

1.2.2 反应谱理论4

1.2.3 动力理论4

1.2.4 非线性静力Pushover方法5

1.2.5 动态增量IDA方法6

1.3 钢管混凝土拱桥抗震研究概况7

1.4 地震非平稳性及其对弹塑性地震响应的影响10

1.5 近断层地震（近场地震）研究进展12

1.6 基于IDA的结构地震易损性研究展望13

本章小结17

参考文献18

第2章 非平稳信号时-频分布估计23

2.1 概述23

2.2 经典频域分析方法23

2.3 短时傅里叶变换25

2.4 小波变换25

2.4.1 连续小波变换26

2.4.2 二进小波变换27

2.5 时变谱估计30

2.6 基于小波变换的时-能密度法31

2.7 时-频分布估计实例32

本章小结34

参考文献34

第3章 钢管混凝土拱桥非线性地震响应分析36

3.1 概述36

3.2 考虑自重作用的初应力模态分析36

3.3 材料非线性问题37

3.3.1 钢管混凝土拱肋材料37

3.3.2 钢管风撑材料38

3.4 几何非线性问题38

3.5 地震频谱特性问题39

3.6 实例分析40

3.6.1 有限元模型41

3.6.2 结构动力特性42

3.6.3 几何非线性影响42

3.6.4 材料非线性影响44

3.6.5 地震频谱非平稳性影响46

本章小结49

参考文献50

第4章 近断层地震频谱特性与作用指标研究51

4.1 概述51

4.2 近场地震记录数据及其频谱特性51

4.2.1 地震持时选取52

4.2.2 近断层地震动频谱特性54

4.2.3 各场地地震频谱特性与作用特点总结61

4.3 地震低频信号对结构作用效果64

4.4 衡量地震动对结构作用效果的指标67

4.4.1 结构对地震动频率成分的能量选择放大效应68

4.4.2 地震动信号总能量与小波分量能量69

4.4.3 对各分量峰值的加权平均方法69

4.4.4 WAPA评价指标效果验证70

本章小结72

参考文献72

第5章 基于IDA分析的钢管混凝土拱桥动力稳定研究74

5.1 概述74

5.2 动力稳定经典理论及工程实用判定准则74

5.3 基于高性能计算的IDA分析实现方法77

5.4 动力稳定影响因素79

5.4.1 几何、材料非线性影响79

5.4.2 初始几何缺陷影响80

5.5 近断层地震动作用下的动力失稳82

5.5.1 动力失稳临界荷载的精确值82

5.5.2 近断层地震IDA曲线簇的离散性84

本章小结86

参考文献86

第6章 专题88

6.1 近断层地震时-频谱特性小波变换分析88

6.1.1 概述88

6.1.2 改进的L-P小波与局部谱密度分析88

6.1.3 非脉冲型近断层强震局部谱卓越谱峰值分析89

6.1.4 低频加速度脉冲对结构的破坏作用91

6.1.5 结论93

6.2 近断层地震对飞鸟式钢管混凝土拱桥作用效应93

6.2.1 概述93

6.2.2 工程背景及有限元模型94

6.2.3 结构动力特性95

6.2.4 地震动频谱特性95

6.2.5 非线性地震反应分析97

6.2.6 结论99

6.3 近断层地震作用下高速铁路梁拱组合桥抗震性能评估研究综述99

6.3.1 高速铁路梁拱组合桥动力特性与抗震性能99

6.3.2 对基于性能的抗震设计的必要性101

6.3.3 概率性地震需求分析方面存在的问题103

6.3.4 对建立高速铁路梁拱组合桥抗震性能评估理论体系的构想104

6.3.5 总结105

参考文献106

附录109

附录A地震波加速度记录的二进L-P小波分解和重构（通过调用自编M文件函数LP_D1和LP_R1）109

附录B借助MATLAB软件建立WAPA指标（通过调用自编M文件函数WAPA1）112

附录C汉宁窗功率谱和L-P小波局部谱密度分析（通过调用自编M文件函数PWELCH_hanning和LP_SpecDen2）114