【摘要】：斜拉橋的橋塔設(shè)計(jì)和抗震性能一直受到工程界的普遍關(guān)注。本文在參考金海大橋橋跨布置、主梁截面尺寸和結(jié)構(gòu)體系的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)有別于原全鋼塔形式的方案。在橋塔材質(zhì)和布置方式方面,一致激勵(lì)下和非一致激勵(lì)下的地震響應(yīng)方面和橋梁減隔震方面做了一些工作。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)全鋼塔、全鋼筋混凝土塔、鋼塔和鋼筋混凝土塔相結(jié)合布置等四種方案,分別建立五跨四塔公鐵兩用斜拉橋的空間有限元模型并進(jìn)行動(dòng)力特性分析。(2)根據(jù)四種方案,研究橋塔材質(zhì)與布置方式對(duì)大跨度多塔斜拉橋地震動(dòng)力響應(yīng)影響,對(duì)四種方案進(jìn)行評(píng)價(jià),為大跨度多塔斜拉橋的橋塔材質(zhì)選擇與布置方式提供借鑒。(3)選擇抗震性能較有競(jìng)爭(zhēng)力的中塔為鋼筋混凝土塔,邊塔為鋼塔方案,對(duì)其進(jìn)行一致激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)時(shí)程分析,并與相應(yīng)反應(yīng)譜分析的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析兩者差異。進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行考慮行波效應(yīng)的非一致激勵(lì)動(dòng)態(tài)時(shí)程分析,探討視波速對(duì)大跨度多塔斜拉橋的影響規(guī)律。(4)根據(jù)該橋在地震下的受力特點(diǎn),對(duì)其通過(guò)設(shè)置粘滯阻尼器進(jìn)行減震設(shè)計(jì)。再進(jìn)一步對(duì)粘滯阻尼器進(jìn)行參數(shù)敏感性分析,并對(duì)抗震效果進(jìn)行分析,為大跨度多塔斜拉橋的減震設(shè)計(jì)提供參考。
【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】：2018
【分類號(hào)】：U442.55;U448.27
【圖文】：

由于地震發(fā)生時(shí)在空間與時(shí)間上表現(xiàn)出明顯的隨機(jī)性，所以采用空間有限元進(jìn)行地震反應(yīng)分析。動(dòng)力特性是結(jié)構(gòu)抗震性能分析的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的表所建模型的剛度，質(zhì)量和邊界這三要素直接相關(guān)。因此，應(yīng)依據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)的質(zhì)度和邊界條件來(lái)正確模擬有限元模型，以得到準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性。本章先對(duì)型的模擬方法進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，再依托擬建的五跨四塔金海公鐵特大橋?yàn)楣こ瘫硴?jù)橋塔材質(zhì)和布置方式設(shè)計(jì)四種方案，應(yīng)用 Midas/Civil 2015 有限元程序建立三元模型，并對(duì)比分析四種方案動(dòng)力特性的差異。1 計(jì)算模型模擬方法1.1 橋面系模擬橋面系常用的四種模擬方式有：脊梁模式，Π 形模式，雙主梁模型，三主梁模式[1本文采用脊梁模式對(duì)橋面系進(jìn)行模擬。這種橋面系模擬方式最顯著的優(yōu)點(diǎn)是模擬主梁的剛度系統(tǒng)和質(zhì)量系統(tǒng)。如圖 3-1 所示，脊梁模式能把橋面系的橫向撓曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度以及平動(dòng)質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都集中在主梁?jiǎn)卧闹虚g節(jié)點(diǎn)上和斜拉索之間一般采用主從連接方式，也可采用剛臂連接方式。

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 13 頁(yè)3.2 工程概況本文依托的工程背景為金海大橋，該橋擬建于廣東省珠海市，跨越磨刀門水道及泥灣門水道，是連接珠海東西部城區(qū)的重要通道。金海大橋?yàn)槲蹇缢乃F兩用斜拉橋，公路與鐵路同層合建，鐵路布置在橋面中央。主橋跨徑布置為：（58.5+116+3×340+116+58.5）m，采用挑臂式鋼-混組合梁設(shè)計(jì)方案，主橋布置如圖 3-2 所示。主梁采用挑臂式鋼-混組合梁，頂寬 49.6m，底寬 17.6m，挑臂長(zhǎng) 16.0m，組合梁中心梁高 5.38m（橫截面最高點(diǎn)）。頂板橫向傾斜形成 2％的人字橫坡，鋼梁底板水平。鋼梁中心梁高 5.18m，由槽形鋼梁，工字形橫梁，縱梁及斜撐組成�；炷翗蛎姘搴�20cm，通過(guò)剪力釘與鋼梁結(jié)合，主梁截面見圖 3-3。

是連接珠海東西部城區(qū)的重要通道。金海大橋?yàn)槲蹇缢乃F路同層合建，鐵路布置在橋面中央。主橋跨徑布置為：（58.5+m，采用挑臂式鋼-混組合梁設(shè)計(jì)方案，主橋布置如圖 3-2 所示用挑臂式鋼-混組合梁，頂寬 49.6m，底寬 17.6m，挑臂長(zhǎng) 16.38m（橫截面最高點(diǎn)）。頂板橫向傾斜形成 2％的人字橫坡，鋼梁高 5.18m，由槽形鋼梁，工字形橫梁，縱梁及斜撐組成�；炷袅︶斉c鋼梁結(jié)合，主梁截面見圖 3-3。圖 3-2 主橋總體布置圖（單位：m）

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2787027