【摘要】：橋梁在地震中受到破壞或者損壞,將會(huì)導(dǎo)致交通中斷,影響救援,帶來更大的經(jīng)濟(jì)損失。由于抗震問題的多樣性和復(fù)雜性,有許多問題需要進(jìn)一步研究。本文主要研究土—基礎(chǔ)動(dòng)力相互作用對斜拉橋地震響應(yīng)的影響。以一座獨(dú)塔預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?采用汶川地震加速度反應(yīng)譜,對該橋在考慮土—基礎(chǔ)動(dòng)力相互作用下的地震響應(yīng)進(jìn)行了分析研究,并和時(shí)程分析結(jié)果做了比較。本文主要工作如下：(1)對常用的土—基礎(chǔ)動(dòng)力相互作用簡化分析模型進(jìn)行了總結(jié)和分析,考慮地基土的輻射阻尼效應(yīng),并結(jié)合確定地基水平抗力系數(shù)的“m”法,給出論文所用阻抗函數(shù)的剛度以及阻尼參數(shù)的計(jì)算公式；(2)參考《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T B02-01-2008)和前人的研究成果,建立了獨(dú)塔預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋基礎(chǔ)和地基土的完全固結(jié)模型、分布式彈簧阻尼模型以及集中彈簧阻尼模型。并進(jìn)行了成橋狀態(tài)的靜力計(jì)算；(3)對采用三種土—基礎(chǔ)相互作用模型的斜拉橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)自振特性分析,計(jì)算了斜拉橋的自振模態(tài)以及質(zhì)量參與系數(shù),結(jié)果分析表明,在考慮了土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用后,斜拉橋的基頻降低,進(jìn)一步削弱高階模態(tài)對結(jié)構(gòu)變形的貢獻(xiàn)；(4)使用汶川地震三個(gè)方向的加速度反應(yīng)譜數(shù)據(jù),對采用三種土-基礎(chǔ)相互作用模型的斜拉橋進(jìn)行地震反應(yīng)譜分析,比較分析了不同的土—基礎(chǔ)動(dòng)力相互作用模型對斜拉橋地震響應(yīng)的影響,計(jì)算結(jié)果表明,若不考慮土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用,斜拉橋的抗震設(shè)計(jì)將會(huì)偏于不安全；(5)使用汶川地震三個(gè)方向的加速度時(shí)程數(shù)據(jù),對采用三種土-基礎(chǔ)相互作用模型的斜拉橋進(jìn)行地震時(shí)程分析,并與反應(yīng)譜分析結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果對比表明,兩種計(jì)算方法所得內(nèi)力位移應(yīng)力曲線數(shù)量級(jí)相同變化趨勢較為一致,數(shù)值相對差別在20%以內(nèi)的。因此在僅考慮幾何非線性的條件下,對獨(dú)塔斜拉橋進(jìn)行地震分析應(yīng)用反應(yīng)譜分析的計(jì)算結(jié)果是可以接受的�？紤]土—基礎(chǔ)動(dòng)力相互作用影響時(shí)采用的簡化模型以采用DSD模型為好。
[Abstract]:Damaged or damaged bridges in the earthquake will cause traffic disruption, affect rescue, and bring greater economic losses. Due to the diversity and complexity of seismic problems, many problems need to be further studied. The effect of soil-foundation dynamic interaction on the seismic response of cable-stayed bridges is studied in this paper. Taking a single tower prestressed concrete cable-stayed bridge as the engineering background, the seismic response of the bridge under the consideration of soil-foundation dynamic interaction is studied by using the acceleration response spectrum of Wenchuan earthquake, and the results are compared with the results of time-history analysis. The main work of this paper is as follows: (1) the commonly used simplified analysis model of soil-foundation dynamic interaction is summarized and analyzed, considering the radiation damping effect of foundation soil, and combining with the "m" method to determine the horizontal resistance coefficient of foundation. The formulas for calculating the stiffness and damping parameters of the impedance function used in this paper are given. (2) referring to the detailed rules for Seismic Design of Highway Bridges (JTG / T B02-01-2008) and the previous research results, The complete consolidation model, distributed spring damping model and concentrated spring damping model of single tower prestressed concrete cable-stayed bridge foundation and foundation soil are established. (3) the structural vibration characteristics of cable-stayed bridges with three soil-foundation interaction models are analyzed, and the natural vibration modes and mass participation coefficients of cable-stayed bridges are calculated. Considering the soil-structure dynamic interaction, the fundamental frequency of the cable-stayed bridge is reduced, which further weakens the contribution of higher-order modes to the structural deformation. (4) the acceleration response spectrum data of the three directions of Wenchuan earthquake are used. The seismic response spectrum analysis of cable-stayed bridges using three soil-foundation interaction models is carried out. The effects of different soil-foundation dynamic interaction models on the seismic responses of cable-stayed bridges are compared and analyzed. If the soil-structure dynamic interaction is not taken into account, the seismic design of cable-stayed bridges will be less safe. (5) the acceleration time history data in three directions of Wenchuan earthquake are used. The seismic time history analysis of cable-stayed bridges using three soil-foundation interaction models is carried out, and the results are compared with the results of response spectrum analysis. The order of magnitude of the internal force displacement and stress curve obtained by the two methods is the same, and the relative difference between the two methods is less than 20%. Therefore, under the condition of only considering the geometric nonlinearity, the calculation results of seismic response spectrum analysis for single tower cable-stayed bridge are acceptable. The DSD model is better for the simplified model when considering the dynamic interaction between soil and foundation.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U442.55;U448.27

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 苑鵬宇;;某混凝土獨(dú)塔斜拉橋設(shè)計(jì)探討[J];科技與企業(yè);2011年15期

2 謝官模;劉志;;不對稱獨(dú)塔斜拉橋塔梁同步施工的可行性研究[J];公路工程;2014年01期

3 孫傳洲;捷克易北河瑪麗安獨(dú)塔斜拉橋[J];國外橋梁;2000年02期

4 張立江,宋順忱;京滬高速鐵路子牙河獨(dú)塔斜拉橋設(shè)計(jì)[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);2001年09期

5 駱曉斌,曾穎;獨(dú)塔斜拉橋動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];岳陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年01期

6 龔志剛;克羅地亞杜布羅夫瓦克卡海峽獨(dú)塔斜拉橋[J];世界橋梁;2004年01期

7 劉旭政;黃平明;許漢錚;;獨(dú)塔斜拉橋參數(shù)敏感性分析[J];長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

8 楊征宇;宋桂峰;樓莊鴻;;我國獨(dú)塔斜拉橋[J];預(yù)應(yīng)力技術(shù);2007年03期

9 黃平明;徐宏;裴育;;丹山獨(dú)塔斜拉橋技術(shù)狀態(tài)檢測與評(píng)定[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

10 楊豫湘;傅金龍;張念來;;獨(dú)塔斜拉橋的空間穩(wěn)定分析[J];科技信息(科學(xué)教研);2008年23期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 徐國彬;崔玲;;寧波甬江獨(dú)塔斜拉橋破裂事故分析及處理意見[A];慶賀劉錫良教授執(zhí)教五十周年暨第一屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2001年

2 黃大健;;獨(dú)塔斜拉橋總體布局及結(jié)構(gòu)體系的選擇[A];天津市土木工程學(xué)會(huì)第七屆年會(huì)優(yōu)秀論文集[C];2005年

3 羅世東;彭華春;夏正春;耿杰;;公軌合建獨(dú)塔斜拉橋方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)[A];第二十屆全國橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊）[C];2012年

4 宗志榮;賈麗君;;獨(dú)塔斜拉橋結(jié)構(gòu)檢測與安全評(píng)估[A];第二十屆全國橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊）[C];2012年

5 潘龍;許瑞紅;殷海軍;嚴(yán)國香;易建國;;鐵嶺新城梭形獨(dú)塔斜拉橋設(shè)計(jì)[A];第十九屆全國橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊）[C];2010年

6 岳建學(xué);徐福霖;邵固平;伍奇業(yè);上官興;羅青;;2×160米獨(dú)塔斜拉橋的工程控制[A];全國橋梁結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（上冊）[C];1992年

7 馮云成;劉士林;吳永昌;宋松林;;珠江黃浦大橋北漢獨(dú)塔斜拉橋設(shè)計(jì)[A];第十七屆全國橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊）[C];2006年

8 黃大健;王淑訓(xùn);施穎;韓振勇;;建設(shè)中的天津塘沽海河大橋[A];中國土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第十三屆年會(huì)論文集（上冊）[C];1998年

9 邱新林;李麗;王振領(lǐng);;獨(dú)塔斜拉橋地震反應(yīng)分析[A];中國公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)2002年全國橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

10 余報(bào)楚;邱文亮;李生勇;李斐然;;大跨徑獨(dú)塔斜拉橋與T構(gòu)協(xié)作體系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的理論研究[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 記者 陸文軍;閔浦二橋正式通車[N];新華每日電訊;2010年

2 記者 張孔生;第二座“小潤揚(yáng)”后年通車[N];揚(yáng)州日報(bào);2014年

3 本報(bào)記者 梁惠成　通訊員 陳海英;處處體現(xiàn)資源節(jié)約環(huán)境友好[N];建筑時(shí)報(bào);2010年

4 記者 蔡沖春;向江大橋竣工通車[N];長白山日報(bào);2011年

5 記者 王元暉　通訊員 林瑞聲;馬新大橋明年九八前通車[N];廈門日報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李曉莉;獨(dú)塔斜拉橋的設(shè)計(jì)理論研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張悅;異形橋塔獨(dú)塔斜拉橋設(shè)計(jì)與分析[D];西南交通大學(xué);2015年

2 周偉光;異形獨(dú)塔斜拉橋索力優(yōu)化與橋塔局部分析[D];西南交通大學(xué);2015年

3 黃鑫;鋼箱梁混凝土獨(dú)塔斜拉橋分析和索梁錨箱詳細(xì)應(yīng)力分析[D];西南交通大學(xué);2014年

4 何喬竹;鋼箱梁鋼獨(dú)塔斜拉橋靜動(dòng)力分析和索力張拉方案優(yōu)化研究[D];西南交通大學(xué);2014年

5 王蓓蓓;獨(dú)塔斜拉橋混凝土寬箱梁受力特性研究[D];南京理工大學(xué);2015年

6 韓兵（Muhammad Habib）;獨(dú)塔斜拉橋動(dòng)力性能分析[D];華中科技大學(xué);2014年

7 李鴻運(yùn);鼎形獨(dú)塔斜拉橋關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2016年

8 李健;獨(dú)塔斜拉橋抗震分析與優(yōu)化[D];東南大學(xué);2016年

9 陳星州;考慮土—基礎(chǔ)動(dòng)力相互作用的獨(dú)塔斜拉橋地震反應(yīng)譜分析[D];西南交通大學(xué);2016年

10 孫維波;獨(dú)塔斜拉橋施工與地震計(jì)算[D];西南交通大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：2127058