基于随机振动法的大跨径钢桁架斜拉桥行波效应地震响应分析
大跨斜拉桥地震易损性分析_杨德圣
图2
有限元模型
图3
桥梁构件重要性系数分布
3 地震倒塌过程模拟
对上述模型进行地震反应过程的倒塌模拟分析。在结构横桥向施加 El-Centro 波，PGA 为 1.5g 的时桥 梁发生倒塌，图 4 为倒塌过程。
(a) 图4 地震倒塌过程模拟
(b)
倒塌模拟结果显示斜拉桥的塑性铰最先出现在次桥墩顶部，进而依次在塔柱下端、桥塔横梁、次桥墩 底部及最外侧斜拉索与加肋梁交接处出现。随着结构临界倒塌时的塑性铰数目的增多，结构塑性变形程度 加大，结构越来越多构件起到耗能减震的作用。地震倒塌过程模拟结果表明：当主塔柱下端塑性铰发展到 一定程度的时候，桥梁结构发生倒塌。
4 IDA 倒塌易损性分析
4.1 分析流程 为了全面、深入地分析结构在不断增强的地震动作用下结构性能的变化趋势，需要选用大量地震动进 行 IDA 分析，其基本流程[6]为： 1) 建立能够准确模拟结构地震动特性的建筑物模型； 2) 合理的选取一组地震动记录，确定合理的地震动强度参 IM(Intensity Measure)和典型的结构性能参 数 DM(Damage Measure)。 3) 确定调幅原则和调幅增长步长， 通过一系列的调幅系数对地震动记录进行调整， 得到一组不同强度 的地震动记录： 4) 用调幅后的地震动记录对结构进行一系列的非线性时程分析，得到一系列(IM，DM)的坐标点，选 用合适的插值方法绘制 IDA 曲线。IDA 曲线可以体现结构在不断加强的地震动作用下结构性能的变化趋 势； 5) 考虑到地震动的不确定性，选取一组不同的地震动记录重复(1)～(4)步，即可得到多地震动作用下 IDA 分析。 4.2 地震动强度及结构性能参数的选择 IDA 分析方法被认为是一种参数分析法，其主要包含地震动强度参数 IM 和结构性能参数 DM 两种参 ・Ⅰ-429・
大跨度桥梁的自振频率分析
大跨度桥梁的自振频率分析桥梁作为一种重要的交通设施，承载着人们的出行需求。
而在大跨度桥梁的设计和施工中，自振频率的分析是一项关键任务。
本文将对大跨度桥梁自振频率的分析进行探讨。
一、大跨度桥梁自振频率的意义桥梁的自振频率是指桥梁在自由振动状态下的特征频率。
了解桥梁的自振频率能够帮助工程师判断桥梁的稳定性和安全性。
如果桥梁在风荷载、地震等外力作用下频率接近自身的自然频率，就容易发生共振现象，引发结构破坏，对桥梁的使用安全造成威胁。
二、大跨度桥梁自振频率的计算方法大跨度桥梁的自振频率计算方法有两种：解析法和数值法。
解析法是基于桥梁的动力学原理和结构简化模型，进行频域分析和时间域分析，计算出桥梁的自振频率。
这种方法适用于结构简单的桥梁，计算结果准确可信。
然而，对于大跨度桥梁复杂的结构体系，解析法往往难以应用。
数值法是借助计算机进行桥梁动力特性的计算，通过有限元分析等数值方法，将桥梁的结构划分为离散的单元，在计算机上模拟结构的动力响应，得出自振频率。
数值法相对解析法而言，适用面更广，可以灵活应对不同结构的计算需求。
三、大跨度桥梁自振频率的影响因素大跨度桥梁的自振频率受到多种因素的影响。
1. 结构材料：不同材料的桥梁，由于密度、弹性模量等物理性质的差异，其自振频率也会有所不同。
2. 结构形式：桥梁的结构形式对其自振频率也有较大影响。
例如，悬索桥和梁桥相比，悬索桥的自振频率更高。
3. 桥梁跨度：大跨度桥梁的自振频率相对较低，因此在设计大跨度桥梁时需要给予足够的注意。
4. 动力荷载：风荷载和地震荷载等动力荷载会对桥梁的自振频率产生一定的影响。
四、大跨度桥梁自振频率的控制方法为了控制大跨度桥梁的自振频率，减少桥梁共振的可能性，设计中可以采取以下措施：1. 结构加固：合理调整桥梁的结构形式、结构材料，增加梁的刚度和强度，以提高自振频率。
2. 风洞试验：通过在设计过程中进行风洞试验，了解设计桥梁在不同风速下的响应特性，优化结构设计。
行波效应下劲性骨架混凝土拱桥地震响应规律分析
行波效应下劲性骨架混凝土拱桥地震响应规律分析地震时地震波的振幅、相位以及频谱特性随时间和空间的变化而变化，地震多点激励主要体现为部分相干效应、行波效应和局部场地效应［1］。
大跨径桥梁结构受地震动空间变异性的影响较为明显，因而在此类结构抗震设计中有必要进行非一致激励分析以考虑空间变异性的影响。
研究表明，行波效应对桥梁结构地震响应的影响起主导作用［2］，因此通常采用行波法研究非一致激励对结构的作用。
其基本思路是假定场地条件不变，地震波以恒定速度传播，经过各支承点时波形保持不变，分析相位差Δt 对结构的影响。
拱桥结构造型优美，施工相对方便，近年来不少学者对拱桥结构受行波效应的影响进行了研究。
王君杰等［3］研究了地震动空间变化对大跨度拱桥结构动力特性的影响，认为地震动空间变化对主拱圈内力响应有重要影响。
徐燕等［4］选取了存在速度差异的近断层地震波对大跨度钢拱桥进行行波效应分析，得出行波效应对钢拱桥的不同构件有复杂影响。
吴玉华等［5］对钢管混凝土拱桥进行了三维正交地震动多点激励下的平稳随机响应分析，发现行波效应能够显著增加拱肋的内力，三维地震作用相较一维地震作用能使拱肋产生更大的内力。
王浩等［6］分析了湖南益阳茅草街大桥拱上关键截面响应在行波作用下的变化规律，发现行波效应的影响与结构特性和地震波特性密切相关。
楼梦麟等［7］讨论了某大跨公路拱桥在竖向地震动行波输入和一致输入下的动力反应，发现行波地震反应并不随波速单调变化，结构在行波输入下产生较大的地震反应，并提出了行波共振的概念。
杨华平等［8］对怒江特大桥进行了非一致地震激励时程分析，发现行波地震响应与波速不存在单调变化关系，为保证设计结果可靠性应选取多种剪切波速计算行波效应对结构的影响。
李小珍等［9］采用大质量法对刚构-连续组合桥梁进行了相位差条件下结构非线性地震响应分析，发现在进行行波分析时必须根据基岩类型选择合适的相位输入；在纵向行波作用下，结构内力响应峰值和位移响应峰值随相位差呈周期性变化。
行波效应下大跨度张弦立体桁架结构地震响应分析
ｌ０ ４
四川 建筑 Ｉ
第２ ７卷 １期
２０ ．２ ０ ７ ０
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视 如何在设计 和建造阶段 就使它 们具有 足够的抗 震能 力 和合理的安伞度 ， 始终 是各 国工 程界 、 学术 界十分关 注 的问
题 ：我 闻 目前 的抗 震 规 范还 远 远 不 能 满 足 大 跨 度 结 构 的抗 震 分 析 要 求 在进 行 抗 震 分 析 时 ， 键 的 一 个 工 作 是确 定地 关
【 摘 要 】 考虑地震波 以有限波速度 传播 时所 引起 的地震行 波效应 ， 用地震波在地 面传播 时的相 位差
模 拟 地 震 波 效 应 ， 大跨 度 张 弦 立 体桁 架 结构 进 行 地 震 动 分 析 。 应 用 大型 有 限 元 软 件 Ａ Ｓ Ｓ对 大跨 度 张 弦 对 ＮＹ 立体 桁 架 结 构 的地 震 响 应 进 行 了 空间 非 线 性 时程 反 应 分析 ， 细 讨论 了行 波效 应 对 大跨 度 张 弦 立体 桁 架 结 构 详 地震响应的影响， 以供 工程 设计 参 考 ，
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工 程 结 构
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行 波 效 应 下 大 跨 度 张 弦 立 体 桁 架 结 构 地 震 响 应 分 析
丁南生 ， 任开伟 胡 潇 ，
（．成 都理工 大学环 境与土木 工程 学院 ， ｔｌ 都 ６０５ ；．甘 肃省 白银公路 总段 ， １ ￣）成 ｌ １０９ ２ 甘肃兰州 ７０ ５ ） ３０ ０
桁 架 结 构 通 过 Ａ Ｓ Ｓ Ｔａｓ ｎ Ｄ ｎｍ ｓ 来 完 成 。 采 用 的 Ｎ Ｙ ／ ｒｎｉ ｔ ｙａ ｉ ｅ ｍ
震波的输入。地 震时从震源 释放 出来 的能 量 以波 的形式 传 到地面 ， 在地面上不同的点 接收到地 震波 叮能经过不 同的路 径， 不同的地形和不 同的地质 条件 ， 反映在 地表上 的振动 当 然不会完全相同 ， 即使 其他 条件完全 相同 ， 由于地 面上 的各 点到震源的距 离不 同， 接收 到的地震 波必然 存在 时间滞后 ， 即相位差。地 面一经振动 ， 假定结构 各支 点的地震波完全 相 同， 这种假定对平面尺寸较 小的结 构是可 以接受 的。但 对于
地震作用下桥梁动态响应分析
地震作用下桥梁动态响应分析地震是一种破坏力极大的自然灾害，对桥梁等基础设施的安全构成严重威胁。
桥梁作为交通运输的关键节点，其在地震作用下的动态响应特性直接关系到人员生命和财产安全。
因此，深入研究地震作用下桥梁的动态响应具有重要的理论和实际意义。
一、桥梁在地震中的受力特点桥梁在地震作用下主要受到水平地震力和竖向地震力的影响。
水平地震力通常是导致桥梁结构破坏的主要因素，它会使桥梁产生水平位移、弯曲变形和剪切破坏。
竖向地震力虽然相对较小，但在某些情况下也可能引起桥梁的墩柱破坏、支座失效等问题。
此外，地震波的传播特性也会对桥梁的受力产生影响。
地震波包括纵波、横波和面波，它们的传播速度和振动方式不同，使得桥梁在不同部位受到的地震作用存在差异。
例如，面波在地表附近传播，其能量较大，对桥梁基础的影响较为显著。
二、桥梁结构对地震响应的影响1、桥梁的类型和跨度不同类型的桥梁（如梁桥、拱桥、斜拉桥等）在地震作用下的响应有所不同。
一般来说，梁桥的结构相对简单，但其跨度较小，在地震中的变形能力有限；拱桥具有较好的抗压性能，但对水平地震力的抵抗能力相对较弱；斜拉桥由于其复杂的结构体系，地震响应较为复杂，需要进行详细的分析。
桥梁的跨度也是影响地震响应的重要因素。
跨度越大，桥梁的自振周期越长，与地震波的共振可能性就越大，从而导致更大的地震响应。
2、桥墩和桥台的形式桥墩和桥台是桥梁的重要支撑结构，它们的形式和尺寸对地震响应有显著影响。
实心桥墩的抗弯和抗剪能力较强，但在地震作用下容易产生较大的内力；空心桥墩则具有较好的延性，但在强震作用下可能发生局部屈曲。
桥台的类型（如重力式桥台、轻型桥台等）也会影响桥梁与地基的相互作用，进而改变地震响应。
3、支座和伸缩缝支座是连接桥梁上部结构和下部结构的关键部件，其力学性能直接影响桥梁在地震中的变形和受力。
常见的支座类型如板式橡胶支座、盆式支座等，它们在地震中的滑移和变形特性不同，会导致桥梁的地震响应有所差异。
行波及多点激励下的斜拉桥地震响应分析
行波及多点激励下的斜拉桥地震响应分析摘要：大跨度斜拉桥各地面支承距离较大、延伸较长，进行进震反应分析时应考虑行波效应以及多点激励。
以某大跨径斜拉桥为例，采用大型通用有限元程序 ansys 建立了大质量模型，进行了行波效应及多点激励下的地震响应分析，将结果与一致激励的结果比较，分析行波效应及多点激励对于此类桥梁影响的规律性。
关键词：斜拉桥；大质量法；行波效应；多点激励；地震响应分析seismic response analysis for cable-stayed bridges under excitationof traveling waves and multi-supportsliu kui(guangdong highway design institude co.,ltd. , guangzhou 510507, china )abstract: for long span cable bridges, the more rational method for seismic response analysis should be performed considering the wave passage effect and multi-support excitation. in this paper, by the example of a long span cable-stayed bridge, large mass model by the general purpose finite element program ansys is established the seismic responses of it are simulated considering wave passage effect and multi-support excitation, and compared with the resultunder the coincident earthquake excitation in order to get the regularity of the wave passage effect and multi-support excitation for this type of bridge.key words: long span cable-stayed bridge；large mass method；wave passage effect；multi-support excitation；seismic response analysis中图分类号：k928.78 文献标识码： a 文章编号：大跨斜拉桥地震响应比较复杂，地震输入问题一直是桥梁抗震研究所关注的焦点之一。
航站楼屋盖大跨度钢结构动力特性地震响应分析
航站楼屋盖大跨度钢结构动力特性地震响应分析一、内容综述随着科技的飞速发展，世界范围内的基础设施建设不断取得新的突破。
在众多的基础设施项目中，航站楼屋盖大跨度钢结构作为重要的结构形式，其动力特性及其抗震性能的研究逐渐受到人们的关注。
本文旨在对近年来航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行详细阐述，以期为相关领域的科研和工程实践提供有益的参考。
航站楼屋盖大跨度钢结构具有空间刚度大、结构形式多样、材料种类繁多等特点。
在地震作用下，这些特点使得钢结构易产生复杂的振动现象，如颤振、模态转换、振动衰减等。
这些振动不仅会影响建筑物的正常使用，还可能对结构的安全性造成严重威胁。
对航站楼屋盖大跨度钢结构的地震响应进行分析，具有重要的理论意义和实际应用价值。
关于航站楼屋盖大跨度钢结构地震响应的研究已取得了一定的成果。
由于钢结构本身的复杂性和地震作用的随机性，现有的研究仍存在一定的局限性。
对于不同地震动特性、不同截面形式的钢结构，其地震响应规律尚不完全明确；对于钢结构的减震控制技术，也缺乏系统的研究和实证分析。
本文拟在现有研究的基础上，进一步深入探讨航站楼屋盖大跨度钢结构的地震响应问题，为相关领域的研究提供新的思路和方法。
本文还将对航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行详细的实验研究。
通过搭建足尺模型，利用激光测振仪、高速摄像机等多传感器技术，对钢结构的地震响应进行实时、精确的测量。
还将开展振动台试验，模拟实际地震环境下的钢结构动力响应行为。
这些实验研究将为理论分析提供有力的支撑，也为后续的结构设计和减震控制技术的研究提供新的途径。
本文将对航站楼屋盖大跨度钢结构在地震作用下的动力特性进行深入研究，旨在为航站楼屋盖大跨度钢结构的设计、施工和抗震性能评估提供理论依据和技术支持。
通过实验研究，揭示钢结构在地震作用下的动力学行为，为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。
1. 航站楼屋盖结构的重要性在现代交通枢纽中，航站楼屋盖结构承载着重要的功能。
大跨度斜拉桥非一致激励地震反应分析研究进展
明显变化 。 ａ ｓ ｌ等人提 出了一种近似方法并基于一个简化模型计算 Ｃｒ ｓ ｅ ａａ 了一座大跨度桥梁。林 家浩等提 出了一 种虚拟激 励法 ， 并解决了大跨 度 结构抗震分析的主要 困难。该法计算效率高 ， 而且 自动包含 了全部 参振
的影 响 ，大跨度斜拉桥 的地 面各支 承点所 受到的地震波激 励是不一致 的。 因此 ， 在地震反应分析中必须考虑各支承点的不一致激励 ， 即非一致
激励问题 。本文将主要就这个领域的研 究进展做一些介绍和评述 。
１ 桥 梁非 一致 激励地 震 反应 分析方 法
考虑 随时间和空间变化 的地震动场非一致激 励时 ， 度桥梁结构 大跨
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科技情报开发与经济
文章编号 ：０５ ６ ３ （ ０ ７ ０ — １６ ０ １ ０ － ０ ３ ２ ０ ）１ ０ ３ － ３
Ｓ Ｉ Ｅ ＨＩＦ Ｒ Ａ ＩＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ— Ｃ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｔ Ｎ ＣＮ Ｍ
２０ 年 ０７
第 １卷 ７
第１ 期
收稿 日期：０ ６ ０ —１ ２０ ８ ６
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大跨度斜拉桥非一致激励地震反应分析研究进展
徐 凯燕 １ ， ２刘 灿
（． １ 华南理工大学建筑学院， 广东广州 ，１ ６ １２ ５ ０ ４ ；． 广州大学城建学 院， 广东广州 ，１９ ５ ５０２ ）
摘 要： 介绍 了国 内外大跨 度斜拉桥非一致激励地震反 应分析的研究进展情况 ， 并对
１１ 反 应谱 法 ．
致激励平稳 随机地震响应 。
反应 谱法使用 简便 ， 工程应用广 泛 ， 当前各 国规范首推 的抗 震设 是 计方法 。反应谱法应用 于抗 震设计包 括两个步骤 ： 一是地震动 反应谱 的 计算； 二是 合适 的反应谱组 合公式 。反应 谱法是基于一致地震激励下单 质点系统的线 弹性分析而建立 的。 由于大跨度桥梁较强的空间耦合效应 以及 目前长周 期反应谱 方面存在的问题 ， 加上地震地面运动 的时空变 化 特征难以模拟 等因素 ， 谱法有时会产生很大 的误差 。如何改进现有 反应 的反应谱法使 其适用于非一致激励下的大跨度桥梁地震 反应 分析 ， 多 许 学者基于随机理论提出 了改进 的反应谱方法 ， Ｙ ｍ ｍ ｒ 和 Ｔｎ ｋ 的 如 ａａｕ ａ ａ ａａ
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基于随机振动法的大跨径钢桁架斜拉桥行波效应地震响应分析摘要：对于大跨径钢桁架斜拉桥而言，地震波到达桥梁各支承点的时间不同，斜拉桥两端受到的地震激励存在相位差。
为研究行波效应对大跨径斜拉桥的影响，以长江上某跨径为75m+175m+425m+125m+62.5m的大跨径钢桁架斜拉桥为工程背景，建立有限元分析模型。
基于随机振动功率谱法，对斜拉桥输入加速度功率谱模拟地震波，考虑地震波的多点多维输入，设置视波速为200m/s、400m/s、800m/s、1500m/s、2000m/s、4000m/s、一致激励共7种工况，探究不同波速下大跨径钢桁架斜拉桥的地震响应特征及规律。
研究表明：考虑200m/s波速工况对主梁各向弯矩、剪力、横向位移及主塔横向弯矩较一致激励均有大幅提升，主梁纵向弯矩较一致激励提升11.6%，主塔横向弯矩较一致激励提升38.7%；结构响应值在200m/s至1500m/s的低波速范围内呈现振荡变化趋势，在2000m/s及以上波速范围内随着波速增大响应值均逐渐趋向于一致激励。
因此，大跨径斜拉桥在地震分析中应充分考虑适当波速下行波效应的影响。
关键词：大跨径斜拉桥；行波效应；随机振动法；功率谱模型1引言大跨径钢桁架斜拉桥以其跨径大、自重轻、刚度大，正在成为我国一带一路工程铁路网建设的常用桥型。
大跨径钢桁架斜拉桥的抗震设计正在日益受到重视，在实际地震中，地震波到达斜拉桥各支承处的时间是不一致的。
大量学者采用线性时程分析法进行考虑行波效应的地震响应分析[1~6]，许戴公连[7]采用非线性时程分析法研究行波效应对大跨径连续梁拱地震响应的影响。
方圆[8]采用动态时程分析法对比分析了行波效应下不同塔梁约束体系斜拉桥的响应特征。
崖岗[9]比较了不同波速和地震频谱特性下地震响应，研究认为地震频谱特性对行波效应下结构响应规律有较大影响。
时程分析法这种确定性分析方法不能模拟具有较强随机性的实际地震作用。
因此，能描述具有概率统计特性的实际地震地面运动的随机振动功率谱法受到了学界重视。
范晨阳[10]基于随机振动法，建立ANSYS有限元模型对桥梁结构施加虚拟激励，探究行波效应对超大跨度斜拉桥地震响应的影响规律。
罗泽辉[11]采用Clough-Penzien功率谱模型对大跨度斜拉桥分别进行单维及多维多点地震动输入，结果表明行波效应对结构各项响应有增大有降低，整体上有较大影响。
本文以长江上某跨径为75m+175m+425m+125m+62.5m的大跨径钢桁架斜拉桥为工程背景，采用杜修力功率谱函数模型来对结构施加功率谱激励，探究行波效应对大跨径斜拉桥随机地震动响应规律。
2大跨径桥梁随机地震动分析理论大跨径桥梁随机地震动响应研究的主要思路是通过输入随机地震荷载，获得结构响应的统计学特征。
随机振动的功率谱法通过对结构施加功率谱激励来模拟地震地面运动能量的频域分布，根据相应的功率谱与响应谱传递函数得出响应谱函数的谱矩，由概率学方法计算获得响应谱函数的如方差、均方根等统计学特征。
2.1随机地震动功率谱函数模型杜修力【12】提出将地震学方法与地震工程学相结合的地震动功率谱模型，将地震动视为由基岩发出，将土层视为滤波器，模型如下：（2.1）上式中，1/是低通滤波器，/是高通滤波器，是场地土层的卓越角频率，是土层的阻尼比。
该模型能较好地过滤地震波中的高频与低频分量，能较好地反应场地的地震的频谱特性。
2.2结构多点地震激励响应分析方法在大跨径桥梁随机地震动响应分析中，采用功率谱法的非一致随机地震激励通过功率谱密度函数（Power Spectral Density Function）简称PSD来施加随机荷载。
PSD具有以下形式：（2.2）上式中，为自功率谱，为互谱实部，为互谱虚部。
当考虑行波效应时，把结构支承点与地震震源的连线视为地震波的传播方向，行波效应因子可以表示为:（2.3）上式中，是两点间连线沿波传播方向的投影，是地面地震波视波速。
考虑结构多点激励时，根据达朗贝尔运动方程，将多支承线性结构系统按有支承和无支承分块，忽略结构阻尼运动，令集中质量矩阵有简化的多点激励动力方程：（2.4）对结构输入多点地面运动加速度功率谱，通过求解位移、内力响应值的功率谱密度函数，求解响应功率谱密度函数均方根、方差等概率统计特征对桥梁结构地震响应进行定量分析。
3有限元仿真计算3.1建立有限元模型以长江上某大跨径钢桁架斜拉桥为工程背景，跨径布置75m+175m+425m+125m+62.5m。
根据桥梁图纸及资料，采用通用设计软件ANSYSAPDL建立全桥有限元模型，主梁、主塔采用beam188空间梁单元，斜拉索采用link8索单元。
图3.1斜拉桥有限元模型图图3.2斜拉桥立面布置图3.2动力特性分析采用兰索斯法提取结构前100阶模态，前5阶自振频率及模态形态见表3.3：表3.1斜拉桥自振频率及模态特性模态阶数频率（Hz）模态特性10.152主梁一阶正对称横弯20.247左塔横向位移30.288主塔横弯+主梁反对称横弯40.313主梁一阶正对称竖弯50.432主梁一阶反对称横弯从表3.1可以看出，该桥基频0.152Hz，自振周期6.58s，属于较柔的长周期结构，前五阶横弯振型较多，横向刚度小。
4考虑行波效应的斜拉桥多点多维地震动响应分析4.1地震动的输入基于随机振动法采用杜修力功率谱进行地震动输入，通过控制输入谱曲线的视波速值来研究不同波速下行波效应对大跨径斜拉桥响应的影响规律。
各项地震动参数取值如下：，，，，。
4.2地震响应分析本节设置地震视波速200m/s、400m/s、800m/s、1500m/s、2000m/s、4000m/s、一致激励等7种工况进行地震波输入。
考虑地震波的三维联合输入，纵向、横向、竖向地震波功率谱加速度比值取1:0.85:0.65。
以主梁跨中、主塔塔底、塔墩结合处等位置为控制截面，通过对比分析不同波速下内力、位移响应规律。
响应规律如图4.1~图4.6及表4.1~表4.5所示：图4.1主梁跨中位移行波输入与一致输入比值图4.2主梁跨中弯矩行波输入与一致输入比值从图4.1及图4.2可以看出为，考虑行波效应时跨中纵向位移和竖向位移较一致激励减小，在波速800m/s时与一致激励相差最大，分别减小32.7%、31.6%。
横向位移在低波速时高于一致激励，200m/s时较一致激励增大52.3%。
在200m/s下主梁行波与一致输入跨中弯矩比值最大，但竖向弯矩在波速达到2000m/s时有显著增大，最大增幅29.6%。
从表4.1~表4.3可以看出主梁横向剪力、竖向剪力和轴力均在200m/s波速下出现最大值，横向剪力、竖向剪力分别较一致激励增大了38.6%、24.7%。
主梁轴力在塔梁结合处最大，较一致激励增大21.5%，跨中轴力在200m/s波速下反而较一致激励减小14.4%。
图4.3主梁边跨剪力行波输入与一致输入比值图4.4主梁边跨轴力行波输入与一致输入比值表4.1不同波速下主梁横向剪力响应均方根主梁横向剪力响应/kN位置200m/s400m/s800m/s1500m/s2000m/s4000m/s一致激励2#辅助墩处1580138810010411078112111673#塔处138212198769159429861012跨中1838161611641211253130413264#塔处10819496847127387687955#辅助墩处1668146510561098113711811238表4.2不同波速下主梁竖向剪力响应均方根主梁竖向剪力响应/kN位置200m/s400m/s800m/s1500m/s2000m/s4000m/s一致激励2#辅助墩处926488186246115659473075893#11106751733795875902塔处1213461636跨中662963254484384738522253174#塔处9687925765366406933763279155#辅助墩处582055623934384641745994808表4.3不同波速下主梁轴力响应均方根主梁轴力响应/kN位置200m/s400m/s800m/s1500m/s2000m/s4000m/s一致激励2#辅助墩处79445975544255196054635165363#塔处16663150481585217191183831922819458跨中8147735777584058988940195134#塔处160641450715282165721772218536187575#辅助墩处7853590753795456598562786461从图4.3~图4.4可知，考虑行波效应使主塔位移减小，200m/s 波速时最明显，塔顶纵向位移和横向位移分别减小51.7%和50.5%。
主塔纵向弯矩受行波效应影响相对较小，200m/s 波速下较一致激励减小18.9%，主塔横向弯矩在低波速范围时随波速增大而减小，200m/s 波速下较一致激励大16.2%，800波速下较一致激励减小15.4%。
由表4.4~表4.5可知，行波效应使主塔横向剪力低于一致激励，响应值在低波速范围内无明显规律，200m/s 波速时较一致激励减小11.5%，在波速达到1500m/s 后随波速增大而增大。
主塔轴力受行波效应影响较大，波速低于1500m/s 范围内轴力随波速增大而增大，200m/s 时较一致减小27.1%，1500m/s 时则较一致激励增大28.9%，4000m/s 波速时较一致激励仅减小1.5%。
图4.5主塔塔顶位移行波输入与一致图4.6主塔塔底弯矩行波输入与一致输入比值输入比值表4.4不同波速下主塔横向剪力响应均方根主塔横向剪力响应/kN位置200m/s400m/s800m/s1500m/s2000m/s4000m/s无穷大3#塔塔底8794687173688687906970998264#塔塔底6463501353763896637046714表4.5不同波速下塔轴力响应均方根主塔轴力响应/kN·m位置200m/s400m/s800m/s1500m/s2000m/s4000m/s无穷大3#塔塔底49145764648686997847664767474#塔塔底39284549504366245988508951625结论本文以某大跨径斜拉桥为背景，建立ANSYS有限元模型，基于随机振动功率谱法对比了考虑行波效应和一致激励的大跨径斜拉桥地震动响应规律，得到如下结论：1）考虑行波效应对结构位移及内力均有明显影响，在同一波速下结构响应值有增有减无明显一致规律，在波速200m/s下主梁纵向位移减小21.5%，而横向位移增大52.3%，竖向弯矩增大16.2%，轴力减小14.4%。