The 8th International Conference on Engineering Innovation and Seismic Mitigation of Bridges （ICEISMB 2025） (ICEISMB 2025)

为评估随机地震激励参数与曲线梁桥几何参数对结构响应的影响，本文基于ANSYS平台建立了考虑几何参数与地震激励参数的非线性有限元模型。采用多项式混沌展开（Polynomial Chaos Expansion，PCE）方法构建了代理模型，并对其进行了敏感性分析。研究中，激励参数选取了Clough-Penzien模型中的圆频率、阻尼比和谱强度因子；结构参数则包括曲线梁桥的混凝土弹性模量、曲率半径、阻尼系数、墩高及支座刚度。通过排列组合上述7个参数，生成了64组输入样本。随后，将样本输入有限元模型后提取输出响应功率谱的0阶谱矩和2阶谱矩，计算主频率和位移极值。基于输入和输出数据，构建了代理模型，并通过最小二乘法拟合出PCE的系数。利用PCE系数量化随机激励参数与结构参数的灵敏度，进一步揭示主频率与峰值响应的变化规律。分析结果表明，墩高、支座刚度和圆频率对曲线梁桥结构响应的影响最为敏感；其次为谱强度因子和混凝土弹性模量；而曲率半径和阻尼系数对结构响应的影响较为不敏感。

多项式混沌展开；代理模型；功率谱；峰值响应；敏感性分析