混合梁斜拉橋合理成橋狀態(tài)和地震響應(yīng)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-19 20:15
以某混合梁斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?參照設(shè)計(jì)文件,并結(jié)合主塔、主梁、拉索的結(jié)構(gòu)特性,確定約束條件并選擇合適的單元,以Midas Civil程序作為分析工具建立全橋空間分析模型,并進(jìn)行靜力分析。全文可以分為以下三部分:第一部分基于影響矩陣法,使用零位移法、彎矩最小法和塔梁加權(quán)最小彎曲能量法對(duì)斜拉橋進(jìn)行恒載作用下拉索索力的調(diào)整,給出斜拉橋的合理成橋狀態(tài),并確定合理的索力,為后文地震作用分析確定計(jì)算基礎(chǔ)。第二部分為對(duì)比樁土作用對(duì)背景橋梁抗震的影響,分別建立塔底固結(jié)模型和樁土作用全橋模型,進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性分析。探討了不同模型狀態(tài)下結(jié)構(gòu)自振特性的影響因素以及動(dòng)力特性,初步確定樁土作用對(duì)混合梁斜拉橋的動(dòng)力特性的影響;在結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的基礎(chǔ)上,探討了不同地震等級(jí)E1和E2、不同激勵(lì)方向?qū)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移的影響,從而考慮樁土作用會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的地震位移和內(nèi)力響應(yīng)產(chǎn)生較大影響。第三部分為進(jìn)一步證明樁土作用對(duì)背景橋梁抗震的影響,本文以非線性有限元時(shí)程分析方法為手段,以背景橋梁關(guān)鍵部位的位移和內(nèi)力為標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)對(duì)比塔底固結(jié)模型和樁土作用模型的地震響應(yīng),給出考慮樁土作用對(duì)背景橋梁的抗震性能影響。地震時(shí)程分析采用三組人工地震波...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
獨(dú)塔混合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)示意圖
界五河群、下元古界白云山組、中元古界張八嶺群、青白口系八公山群及震旦系。橋位區(qū)地表及近地表分布有軟土和軟弱土,①層軟土主要由淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土及粉土組成,埋深 0~3.20m,層厚 1.70~11.40m,其天然含水量平均值為 40.9%,天然孔隙比平均值為 1.137,液性指數(shù)平均值為 1.23,壓縮系數(shù)平均值為 0.65MPa,工程性質(zhì)極差;③層軟弱土,其天然含水量平均值為 36.3%,壓縮系數(shù)平均值為 0.47MPa,工程性質(zhì)也較差;需采用樁基穿過(guò)軟土層。工程場(chǎng)地判定為中軟場(chǎng)地土,同時(shí)結(jié)合場(chǎng)地土的覆蓋厚度,可判定場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地。橋位處地震動(dòng)峰值加速度為 0.20g,相當(dāng)于基本烈度Ⅶ度,按Ⅷ度設(shè)防,F(xiàn)場(chǎng)脈動(dòng)測(cè)試結(jié)果顯示,場(chǎng)地范圍內(nèi)地表脈動(dòng)周期為 0.29s。2.2 有限元模型的模擬以五河大橋?yàn)榻1尘,根?jù)斜拉橋塔、梁、拉索等部件的受力特性,建立整體空間桿系有限元模型[22]。全橋墩底固結(jié)模型共有節(jié)點(diǎn) 604 個(gè),各類(lèi)單元 450個(gè),其中包括主梁和橋塔的梁?jiǎn)卧?386 個(gè),拉索的只受拉單元 64 個(gè);考慮樁土作用的全橋模型共 784 個(gè)節(jié)點(diǎn),612 個(gè)單元,其中梁?jiǎn)卧?568 個(gè),只受拉單元 64 個(gè)。
土層類(lèi)型 土彈簧剛度系數(shù)(KN/m)4alQ 軟弱土 3.44E+05粉質(zhì)粘土 1.65E+06粉砂 5.16E+06細(xì)砂 8.76E+06中砂 1.11E+072alQ 粗砂 1.36E+07粘土 2.24E+07r 2ZA 弱風(fēng)化片巖 1.24E+08
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地震預(yù)警中震級(jí)及地震影響場(chǎng)估測(cè)方法研究[J]. 劉辰. 國(guó)際地震動(dòng)態(tài). 2019(02)
[2]雙斜塔無(wú)背索斜拉橋拉索溫度效應(yīng)分析[J]. 楊吉新,楊蔣鶴立,周興宇,陳一赫,梁亞蘭. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2018(06)
[3]擬靜力法與時(shí)程分析法計(jì)算液化場(chǎng)地樁基地震響應(yīng)的差異研究[J]. 葉海霞,王康達(dá),楊萬(wàn)勇,童立元,李洪江. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]斜拉索索力作用下不同形式混凝土主梁受力特性研究[J]. 黃輝,亢鑫,涂滿(mǎn)明. 世界橋梁. 2018(06)
[5]水平力作用下碼頭樁基m法與嵌固點(diǎn)法的內(nèi)力分析[J]. 關(guān)興. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2018(10)
[6]橋梁群樁基礎(chǔ)非線性受力特征及影響參數(shù)分析[J]. 張永亮,寧貴霞,陳興沖,丁明波,汪振新. 公路交通科技. 2018(07)
[7]基于靜-動(dòng)力分析相結(jié)合方法的橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)分析及抗震性能評(píng)價(jià)[J]. 張永亮,馮鵬飛,陳興沖,寧貴霞,丁明波. 工程力學(xué). 2018(S1)
[8]覆蓋層上土石壩非線性動(dòng)力響應(yīng)分析的地震波動(dòng)輸入方法[J]. 余翔,孔憲京,鄒德高,周晨光. 巖土力學(xué). 2018(05)
[9]公路鋼混組合梁橋設(shè)計(jì)問(wèn)題探討[J]. 劉曉青. 交通世界. 2018(13)
[10]非飽和土成層場(chǎng)地波動(dòng)問(wèn)題的解析解及應(yīng)用[J]. 李偉華,胡葉塵,趙成剛,鄭潔. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(10)
博士論文
[1]橋梁樁基承載特性的模擬試驗(yàn)法研究[D]. 王東陽(yáng).長(zhǎng)安大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋼混結(jié)合梁斜拉橋結(jié)合段局部構(gòu)造力學(xué)行為研究[D]. 鐘芮.重慶交通大學(xué) 2017
[2]大跨混合體系斜拉橋靜力性能分析[D]. 譚仕強(qiáng).湖南大學(xué) 2016
[3]大跨徑混合梁斜拉橋施工控制方法研究[D]. 趙亮.重慶交通大學(xué) 2014
[4]斜拉橋錨拉板式索梁錨固區(qū)受力性能足尺模型試驗(yàn)研究[D]. 辛光濤.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[5]獨(dú)斜塔斜拉橋合理成橋索力及參數(shù)敏感性研究[D]. 韓威.西南交通大學(xué) 2013
[6]大跨度鋼桁架斜拉橋理想成橋狀態(tài)和施工階段力學(xué)行為分析[D]. 諸志強(qiáng).西南交通大學(xué) 2013
[7]700m主跨混合梁斜拉橋運(yùn)營(yíng)階段計(jì)算和鋼橋面詳細(xì)計(jì)算[D]. 甘又月.西南交通大學(xué) 2012
[8]混合梁斜拉橋施工全過(guò)程幾何非線性影響分析與施工控制[D]. 任瑞雪.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2009
[9]大跨徑混凝土斜拉橋施工過(guò)程仿真分析[D]. 朱海峰.重慶交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3238469
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
獨(dú)塔混合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)示意圖
界五河群、下元古界白云山組、中元古界張八嶺群、青白口系八公山群及震旦系。橋位區(qū)地表及近地表分布有軟土和軟弱土,①層軟土主要由淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土及粉土組成,埋深 0~3.20m,層厚 1.70~11.40m,其天然含水量平均值為 40.9%,天然孔隙比平均值為 1.137,液性指數(shù)平均值為 1.23,壓縮系數(shù)平均值為 0.65MPa,工程性質(zhì)極差;③層軟弱土,其天然含水量平均值為 36.3%,壓縮系數(shù)平均值為 0.47MPa,工程性質(zhì)也較差;需采用樁基穿過(guò)軟土層。工程場(chǎng)地判定為中軟場(chǎng)地土,同時(shí)結(jié)合場(chǎng)地土的覆蓋厚度,可判定場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地。橋位處地震動(dòng)峰值加速度為 0.20g,相當(dāng)于基本烈度Ⅶ度,按Ⅷ度設(shè)防,F(xiàn)場(chǎng)脈動(dòng)測(cè)試結(jié)果顯示,場(chǎng)地范圍內(nèi)地表脈動(dòng)周期為 0.29s。2.2 有限元模型的模擬以五河大橋?yàn)榻1尘,根?jù)斜拉橋塔、梁、拉索等部件的受力特性,建立整體空間桿系有限元模型[22]。全橋墩底固結(jié)模型共有節(jié)點(diǎn) 604 個(gè),各類(lèi)單元 450個(gè),其中包括主梁和橋塔的梁?jiǎn)卧?386 個(gè),拉索的只受拉單元 64 個(gè);考慮樁土作用的全橋模型共 784 個(gè)節(jié)點(diǎn),612 個(gè)單元,其中梁?jiǎn)卧?568 個(gè),只受拉單元 64 個(gè)。
土層類(lèi)型 土彈簧剛度系數(shù)(KN/m)4alQ 軟弱土 3.44E+05粉質(zhì)粘土 1.65E+06粉砂 5.16E+06細(xì)砂 8.76E+06中砂 1.11E+072alQ 粗砂 1.36E+07粘土 2.24E+07r 2ZA 弱風(fēng)化片巖 1.24E+08
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地震預(yù)警中震級(jí)及地震影響場(chǎng)估測(cè)方法研究[J]. 劉辰. 國(guó)際地震動(dòng)態(tài). 2019(02)
[2]雙斜塔無(wú)背索斜拉橋拉索溫度效應(yīng)分析[J]. 楊吉新,楊蔣鶴立,周興宇,陳一赫,梁亞蘭. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2018(06)
[3]擬靜力法與時(shí)程分析法計(jì)算液化場(chǎng)地樁基地震響應(yīng)的差異研究[J]. 葉海霞,王康達(dá),楊萬(wàn)勇,童立元,李洪江. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]斜拉索索力作用下不同形式混凝土主梁受力特性研究[J]. 黃輝,亢鑫,涂滿(mǎn)明. 世界橋梁. 2018(06)
[5]水平力作用下碼頭樁基m法與嵌固點(diǎn)法的內(nèi)力分析[J]. 關(guān)興. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2018(10)
[6]橋梁群樁基礎(chǔ)非線性受力特征及影響參數(shù)分析[J]. 張永亮,寧貴霞,陳興沖,丁明波,汪振新. 公路交通科技. 2018(07)
[7]基于靜-動(dòng)力分析相結(jié)合方法的橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)分析及抗震性能評(píng)價(jià)[J]. 張永亮,馮鵬飛,陳興沖,寧貴霞,丁明波. 工程力學(xué). 2018(S1)
[8]覆蓋層上土石壩非線性動(dòng)力響應(yīng)分析的地震波動(dòng)輸入方法[J]. 余翔,孔憲京,鄒德高,周晨光. 巖土力學(xué). 2018(05)
[9]公路鋼混組合梁橋設(shè)計(jì)問(wèn)題探討[J]. 劉曉青. 交通世界. 2018(13)
[10]非飽和土成層場(chǎng)地波動(dòng)問(wèn)題的解析解及應(yīng)用[J]. 李偉華,胡葉塵,趙成剛,鄭潔. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(10)
博士論文
[1]橋梁樁基承載特性的模擬試驗(yàn)法研究[D]. 王東陽(yáng).長(zhǎng)安大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋼混結(jié)合梁斜拉橋結(jié)合段局部構(gòu)造力學(xué)行為研究[D]. 鐘芮.重慶交通大學(xué) 2017
[2]大跨混合體系斜拉橋靜力性能分析[D]. 譚仕強(qiáng).湖南大學(xué) 2016
[3]大跨徑混合梁斜拉橋施工控制方法研究[D]. 趙亮.重慶交通大學(xué) 2014
[4]斜拉橋錨拉板式索梁錨固區(qū)受力性能足尺模型試驗(yàn)研究[D]. 辛光濤.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[5]獨(dú)斜塔斜拉橋合理成橋索力及參數(shù)敏感性研究[D]. 韓威.西南交通大學(xué) 2013
[6]大跨度鋼桁架斜拉橋理想成橋狀態(tài)和施工階段力學(xué)行為分析[D]. 諸志強(qiáng).西南交通大學(xué) 2013
[7]700m主跨混合梁斜拉橋運(yùn)營(yíng)階段計(jì)算和鋼橋面詳細(xì)計(jì)算[D]. 甘又月.西南交通大學(xué) 2012
[8]混合梁斜拉橋施工全過(guò)程幾何非線性影響分析與施工控制[D]. 任瑞雪.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2009
[9]大跨徑混凝土斜拉橋施工過(guò)程仿真分析[D]. 朱海峰.重慶交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3238469
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