本文選題：斜拉橋　切入點：反應(yīng)譜分析　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：河口大橋是蘭州至永靖沿黃河快速通道的重點橋梁工程,同時是一座修建在高烈度區(qū)的大跨徑的結(jié)合梁斜拉橋,,所以有必要對其動力特性及地震響應(yīng)進行研究。不同的索力狀態(tài),對應(yīng)著不同的主塔和主梁的內(nèi)力狀態(tài),當結(jié)構(gòu)承受地震作用時,就會產(chǎn)生不同的響應(yīng)。索力測試方法的正確與合理可以保證結(jié)構(gòu)的成橋受力狀態(tài)達到設(shè)計預(yù)期的要求,從而保證結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)可以達到抗震設(shè)計的意圖。本文在簡述地震反應(yīng)分析基本理論的基礎(chǔ)上,以河口大橋為工程背景,對該橋進行反應(yīng)譜分析、時程分析和索力測試的研究。主要研究內(nèi)容有以下幾點:①簡要地介紹了國內(nèi)外斜拉橋的發(fā)展現(xiàn)狀、抗震分析研究現(xiàn)狀,分析常見的斜拉橋的震害和原因,指出抗震分析的必要性,并扼要地概括了大跨度斜拉橋地震響應(yīng)常用的分析方法。②利用大型有限元分析計算軟件Midas/Civil,通過對斜拉橋結(jié)構(gòu)進行適當?shù)暮喕?建立其空間計算模型。在不考慮樁基與地基土對結(jié)構(gòu)作用的情況下,計算并分析結(jié)構(gòu)的動力特性。得出本橋的一階頻率0.15334Hz,結(jié)構(gòu)周期為6.52s,表明結(jié)構(gòu)的自振周期較長,有利于抗震。③對結(jié)構(gòu)進行反應(yīng)譜分析。計算出結(jié)構(gòu)在不同荷載工況下的地震響應(yīng),其計算結(jié)果表明:在單向地震作用下,主塔的位移響應(yīng)對縱向地震作用最為敏感而主梁的位移響應(yīng)對橫向地震作用最敏感,另外,對整體結(jié)構(gòu)而言,以橫向地震作用引起的內(nèi)力響應(yīng)為最大;在組合地震作用下,結(jié)構(gòu)響應(yīng)明顯增大;應(yīng)注意提高橋塔縱向和主梁橫向的抗震能力。④對于大跨徑斜拉橋而言,僅通過反應(yīng)譜分析了解其地震響應(yīng)是不夠的。因此,根據(jù)規(guī)范的要求選取三類地震波對結(jié)構(gòu)進行時程分析,探討和比較了結(jié)構(gòu)在不同荷載工況下結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng),當荷載工況相同時,三類地震波引起的地震響應(yīng)規(guī)律大體一致;當荷載工況不同時,以橫向地震作用為主的工況引起的地震響應(yīng)較大。最后,在相同的工況下,比較反應(yīng)譜分析和時程分析的計算結(jié)果,總體而言,在一致激勵的情況下,反應(yīng)譜分析的結(jié)果與時程分析的結(jié)果相比偏小。⑤總結(jié)索力測試常用理論,指出一般索力測試公式的缺點。分析索力測試的難點,包括如何考慮垂度、抗彎剛度等因素對索力測試的影響。并就每一個難點給出相應(yīng)的解決方法,重點分析索力測試中的索力調(diào)整問題。最后,基于有限元原理,給出實用的索力測試方法,該方法能夠考慮垂度的影響,適用于索力快速準確的測試。
[Abstract]:The Hekou Bridge is a key bridge project from Lanzhou to Yongjing along the Yellow River Expressway. At the same time, it is also a long-span cable-stayed bridge built in high intensity area, so it is necessary to study its dynamic characteristics and seismic response. Different cable force states correspond to different internal force states of main tower and main beam. When the structure is subjected to earthquake, it will produce different responses. The correctness and reasonableness of the cable force test method can ensure that the stress state of the bridge can meet the requirements of the design. So as to ensure that the seismic response of the structure can reach the purpose of seismic design. Based on the brief introduction of the basic theory of seismic response analysis and taking the Hekou Bridge as the engineering background, the paper analyzes the response spectrum of the bridge. Research on time history analysis and cable force test. The main research contents are as follows: 1: 1 briefly introduces the development of cable-stayed bridges at home and abroad, the present situation of seismic analysis, and analyzes the seismic damage and causes of common cable-stayed bridges. The necessity of seismic analysis is pointed out, and the commonly used method of seismic response analysis of long-span cable-stayed bridges is summarized briefly. Using the large-scale finite element analysis software Midas / Civil, the structure of cable-stayed bridges is properly simplified. The spatial calculation model is established. The dynamic characteristics of the structure are calculated and analyzed without considering the effect of pile foundation and soil on the structure. The first order frequency of the bridge is 0.15334Hzand the structural period is 6.52s, which indicates that the natural vibration period of the structure is longer. The seismic response of the structure under different load conditions is calculated. The results show that under unidirectional earthquake, the seismic response of the structure can be analyzed. The displacement response of the main tower is the most sensitive to the longitudinal earthquake, and the displacement response of the main beam is the most sensitive to the lateral earthquake. In addition, for the whole structure, the internal force response caused by the lateral earthquake is the largest. The seismic response of the long span cable-stayed bridge should be improved obviously, and the seismic response of the long span cable-stayed bridge should be improved only by the response spectrum analysis, so it is not enough to understand the seismic response of the long span cable-stayed bridge by means of response spectrum analysis. According to the requirements of the code, three kinds of seismic waves are selected to analyze the time history of the structure, and the dynamic response of the structure under different load conditions is discussed and compared. When the load condition is the same, the seismic response caused by the three kinds of seismic waves is generally the same. When the load condition is different, the seismic response caused by the lateral seismic action is larger. Finally, under the same working condition, the results of response spectrum analysis and time history analysis are compared. In general, under the condition of uniform excitation, The results of response spectrum analysis and time-history analysis are smaller than those of time-history analysis. The commonly used theory of cable force testing is summarized. The shortcomings of general cable force test formulas are pointed out. The difficulties of cable force test are analyzed, including how to consider sag, The influence of bending stiffness and other factors on cable force test is given. The corresponding solution is given for each difficulty, and the problem of cable force adjustment in cable force test is analyzed emphatically. Finally, based on the finite element principle, a practical cable force test method is given. This method can take the sag effect into account and is suitable for fast and accurate cable force measurement.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U442.55

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本文編號：1668442