發(fā)布時間：2019-04-25 12:24

【摘要】：對于處于地震頻發(fā)但地形平坦開闊的平原地區(qū)來說,剛?cè)嵯酀匿撹旒芄皹蚴且环N相對較為理想的大跨度橋梁方案。由于鋼桁架拱橋結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、行波效應(yīng)以及橋頭堡的影響,其地震響應(yīng)較為復(fù)雜,因此對大跨度鋼桁架拱橋進行抗震性能研究是必要的。文章首先介紹了大跨度鋼桁架拱橋的發(fā)展情況、結(jié)構(gòu)形式和特征并簡述了抗震性能相關(guān)的研究現(xiàn)狀。然后,以某工程項目作為背景,計算分析該結(jié)構(gòu)在靜力狀況下受幾何非線性的影響程度,并分析了該結(jié)構(gòu)的動力特性。最后通過反應(yīng)譜分析方法、一致激勵時程分析方法、考慮行波效應(yīng)的時程分析方法、考慮橋頭堡影響的精細計算模型來對大跨度鋼桁架拱橋進行抗震性能分析。通過研究發(fā)現(xiàn):鋼桁架拱橋整體剛度較大,幾何非線性的影響較小,但是橫向剛度相對于縱向剛度較小,橫橋向地震響應(yīng)較大,在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意加強橫向剛度;該橋型頻帶較窄,在振型組合時應(yīng)考慮振型之間的耦合,同時該橋型高階振型的影響不可忽略;當(dāng)?shù)卣鹱饔糜蒃1提升到E2時,靠近拱腳位置的桿件應(yīng)力變化更為顯著;行波效應(yīng)對大跨度鋼桁架拱橋影響顯著,在進行大跨度鋼桁架拱橋抗震性能分析時,應(yīng)考慮行波效應(yīng)的影響,各個構(gòu)件中靠近拱腳處的桿件對行波效應(yīng)更為敏感;由于順橋向地震激勵與豎向激勵的耦合作用,考慮豎向地震作用之后,行波效應(yīng)對結(jié)構(gòu)拱頂和拱腳處面內(nèi)彎矩影響變小,行波效應(yīng)對結(jié)構(gòu)拱腳處面外彎矩影響變大;為了偏于安全,在進行大跨度鋼桁架拱橋抗震性能分析時,應(yīng)計入橋頭堡等結(jié)構(gòu)的影響。
[Abstract]:The steel truss arch bridge, which is rigid and flexible, is a relatively ideal long-span bridge scheme for plain areas where earthquakes occur frequently but the terrain is flat and open. Because of the complexity of steel truss arch bridge structure, the traveling wave effect and the influence of bridge head fortress, the seismic response of steel truss arch bridge is more complex, so it is necessary to study the seismic performance of long span steel truss arch bridge. In this paper, the development, structure form and characteristics of long-span steel truss arch bridge are introduced, and the research status related to seismic performance is briefly introduced. Then, taking a project as the background, the influence of geometric nonlinearity on the structure under static condition is calculated and analyzed, and the dynamic characteristics of the structure are analyzed. Finally, the seismic performance of long-span steel truss arch bridge is analyzed by response spectrum analysis method, uniform excitation time-history analysis method, time-history analysis method considering traveling wave effect, and precise calculation model considering the effect of bridgehead fortress on the seismic performance of long-span steel truss arch bridge. It is found that the overall stiffness of steel truss arch bridge is larger and the influence of geometric nonlinearity is small, but the transverse stiffness is smaller than the longitudinal stiffness and the seismic response of the transverse bridge is larger. Therefore, the transverse stiffness should be strengthened in the structural design. The frequency band of the bridge is narrow, the coupling between the modes should be considered when the vibration modes are combined, and the influence of the high-order mode shape of the bridge type should not be ignored, when the earthquake action is raised from E1 to E2, the stress change of the member near the arch foot is more obvious. The traveling wave effect has significant effect on the long-span steel truss arch bridge. In the seismic performance analysis of the long-span steel truss arch bridge, the traveling wave effect should be considered, and the members near the arch foot in each member are more sensitive to the traveling wave effect. Because of the coupling action of along-bridge seismic excitation and vertical excitation, the effect of traveling wave effect on the in-plane bending moment at arch top and arch foot becomes smaller, and the effect of traveling wave effect on out-of-plane bending moment at arch foot becomes larger after considering vertical earthquake action. In order to be safe, the seismic behavior analysis of long-span steel truss arch bridge should take into account the influence of bridgehead and other structures.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U442.55;U448.22

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本文編號：2465087