本文關(guān)鍵詞：考慮樁土相互作用的長(zhǎng)山矮塔斜拉橋三維地震動(dòng)力響應(yīng)分析　出處：《大連海事大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：矮塔斜拉橋是近幾十年發(fā)展起來(lái)的新型橋梁模式,因其獨(dú)特的美學(xué)景觀特征、靈活的跨徑布置以及良好的經(jīng)濟(jì)性能,越來(lái)越顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿�。矮塔斜拉橋的受力特點(diǎn)介于連續(xù)梁橋與斜拉橋之間,動(dòng)力特性以及地震響應(yīng)與兩種橋型既有聯(lián)系又有區(qū)別。這樣,如何有效準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)行三維地震動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值分析,。對(duì)于工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)作用和參考價(jià)值。本文以大連長(zhǎng)山矮塔斜拉橋?yàn)榫唧w工程背景,基于大型的有限元數(shù)值計(jì)算平臺(tái)ADINA,結(jié)合動(dòng)力模態(tài)分析法、地震反應(yīng)譜分析法和動(dòng)力時(shí)程逐步時(shí)間積分法,并綜合考慮樁土相互作用的影響,通過(guò)全橋大型三維動(dòng)力數(shù)值計(jì)算模型,從完全相互作用角度對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震動(dòng)力響應(yīng)分析。具體研究?jī)?nèi)容包括：(1)針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)在重力和車道荷載作用下進(jìn)行了等效靜力受力變形分析,并結(jié)合規(guī)范要求對(duì)橋梁整體剛度和強(qiáng)度做出合理性評(píng)價(jià),在此基礎(chǔ)上采用子空間迭代法對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析,探討了考慮樁土相互作用和重力作用對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響規(guī)律。(2)分別基于SRSS和CQC振型組合方法,針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了常遇和罕遇地震作用下的地震反應(yīng)譜分析,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)價(jià),并探討了振型選取階數(shù)、樁土相互作用、地震動(dòng)維數(shù)以及振型組合方法對(duì)矮塔斜拉橋地震反應(yīng)譜響應(yīng)計(jì)算結(jié)果的影響規(guī)律。(3)分別選取典型強(qiáng)震記錄El-centro波、Taft波和Kobe波,考慮樁土相互作用影響,針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了常遇和罕遇地震作用下彈性動(dòng)力時(shí)程分析,并通過(guò)與地震反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,進(jìn)一步對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行了系統(tǒng)全面評(píng)價(jià)；在橋梁結(jié)構(gòu)彈性動(dòng)力時(shí)程分析基礎(chǔ)上,綜合考慮樁土相互作用和混凝土材料彈塑性受力變形特性,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了常遇和罕遇地震作用下彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析,并與地震反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析,探討了結(jié)構(gòu)材料非線性對(duì)矮塔斜拉橋動(dòng)力響應(yīng)特性的影響規(guī)律。
[Abstract]:Low tower cable-stayed bridge is a new bridge model developed in recent decades, because of its unique aesthetic landscape characteristics, flexible span layout and good economic performance. The stress characteristics of the cable-stayed bridge are between continuous girder bridge and cable-stayed bridge. The dynamic characteristics and seismic response are related to and different from the two types of bridge. How to carry out the numerical analysis of 3D seismic dynamic response effectively and accurately has important guiding function and reference value for engineering design and practice. This paper takes Dalian Changshan low tower cable-stayed bridge as the concrete engineering background. Based on the large-scale finite element numerical calculation platform Adina, combined with dynamic modal analysis, seismic response spectrum analysis and dynamic time history step by step time integration method, the influence of pile-soil interaction is considered comprehensively. Through the full-bridge large-scale three-dimensional dynamic numerical model. The seismic dynamic response of bridge structure is analyzed from the perspective of complete interaction. The specific research contents include: 1) the equivalent static force deformation analysis of bridge structure under gravity and driveway loads is carried out. According to the requirements of the code, the rationality of the stiffness and strength of the bridge is evaluated. On this basis, the dynamic characteristics of the whole bridge structure are systematically analyzed by subspace iteration method. The influence of pile-soil interaction and gravity on the dynamic characteristics of bridge structure is discussed. The method based on SRSS and CQC mode combination is discussed. Based on the seismic response spectrum analysis of bridge structure under rare and frequent earthquakes, the seismic performance of bridge structure is evaluated, and the order of vibration mode selection and pile-soil interaction are discussed. The influence of the dimension of ground motion and the mode combination method on the seismic response spectrum response of the cable-stayed bridge with low tower is studied. (3) the El-centro waves recorded by typical strong earthquakes are selected respectively. Considering the influence of pile-soil interaction, Taft wave and Kobe wave are used to analyze the elastic dynamic history of bridge structure under rare and frequent earthquakes, and the results are compared with the calculated results of seismic response spectrum. The seismic performance of bridge structure is evaluated systematically and comprehensively. On the basis of elastic dynamic time history analysis of bridge structure, the pile-soil interaction and elastic-plastic deformation characteristics of concrete material are considered comprehensively. The elastic-plastic dynamic time-history analysis of bridge structure under the action of frequent and rare earthquakes is carried out, and the results are compared with the results of seismic response spectrum calculation. The influence of structural material nonlinearity on dynamic response of cable-stayed bridge with low tower is discussed.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U448.27;U442.55

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本文編號(hào)：1399273