我國處于兩個活躍的地震帶中間,地震災(zāi)害頻發(fā)。地震不僅造成巨大經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失,還帶來重大人員傷亡的嚴(yán)重后果。隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和城市化進(jìn)程不斷推進(jìn),大跨度公軌兩用斜拉橋得到了廣泛應(yīng)用和推廣。橋梁工程作為標(biāo)志性交通樞紐和生命線工程,如果在地震中破壞,不僅將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還將使震后救災(zāi)工作異常困難。因此,對這種類型的橋梁進(jìn)行地震反應(yīng)分析,采取合理、有效的抗震對策,保證其在地震中的安全,具有重要意義。基于上述背景,結(jié)合工程實(shí)例,建立符合實(shí)際情況的計(jì)算模型并計(jì)算其動力特性,對大橋進(jìn)行地震反應(yīng)譜分析和時程分析,并對大橋減震措施進(jìn)行研究。本文主要內(nèi)容如下：(1)介紹了地震、震害以及大跨度公軌兩用斜拉橋發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)。對已有的橋梁抗震理論進(jìn)行歸納總結(jié),詳細(xì)闡述了地震動力反應(yīng)理論基礎(chǔ),為本文的計(jì)算分析提供了依據(jù)。(2)以某公軌兩用斜拉橋?yàn)楣こ虒?shí)例,利用有限元軟件Midas Civil,考慮斜拉索垂度效應(yīng)、樁土相互作用,建立斜拉橋空間有限元動力計(jì)算模型。計(jì)算大橋動力特性,并對其進(jìn)行分析和總結(jié)。(3)對大橋進(jìn)行反應(yīng)譜分析,分析采用兩水平兩工況的地震荷載組合,分析不同水平、不同工況對橋塔、關(guān)鍵位置地震響應(yīng)的影響。(4)對大橋進(jìn)行一致激勵地震反應(yīng)時程分析,并將結(jié)果與反應(yīng)譜分析結(jié)果進(jìn)行對比分析。進(jìn)一步開展非一致激勵地震反應(yīng)時程分析,考慮行波效應(yīng)對大橋關(guān)鍵位置地震響應(yīng)的影響。(5)介紹了減隔震基本原理,研究了活動橡膠支座的摩擦耗能對大橋地震響應(yīng)的影響；在該橋上采用粘滯阻尼器作為減震裝置,對粘滯阻尼器的阻尼系數(shù)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化并分析其減震效果。
【學(xué)位單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：U442.55;U448.27
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 地震及震害
        1.1.1 地震綜述
        1.1.2 地震震害
    1.2 大跨度公軌兩用斜拉橋發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)
        1.2.1 斜拉橋的發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.2.2 大跨度公軌兩用橋的發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.2.3 大跨度公軌兩用斜拉橋的特點(diǎn)
    1.3 地震響應(yīng)分析研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 抗震設(shè)計(jì)理念的發(fā)展
        1.3.2 抗震計(jì)算的地震作用方法發(fā)展
        1.3.3 斜拉橋地震響應(yīng)分析研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要內(nèi)容
第2章 地震動力反應(yīng)理論基礎(chǔ)
    2.1 地震動特性與輸入
        2.1.1 地震動特性
        2.1.2 地震動輸入
    2.2 結(jié)構(gòu)地震動力學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.1 多自由度體系的振動方程
        2.2.2 多自由度體系的地震運(yùn)動方程
        2.2.3 多自由度體系的結(jié)構(gòu)動力特性
        2.2.4 線性振動方程求解方法
        2.2.5 Rayleigh阻尼
    2.3 斜拉橋幾何非線性
        2.3.1 幾何非線性因素
        2.3.2 幾何非線性因素的描述方法
第3章 橋梁有限元計(jì)算模型及動力特性分析
    3.1 工程概況
        3.1.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
        3.1.3 主要構(gòu)件材料及性能
        3.1.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)造
    3.2 計(jì)算模型建立
        3.2.2 主梁
        3.2.3 橋塔和邊墩
        3.2.4 斜拉索
        3.2.5 邊界條件
    3.3 樁土相互作用
    3.4 動力特性分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 大跨度公軌兩用斜拉橋地震反應(yīng)譜分析
    4.1 反應(yīng)譜理論
        4.1.1 反應(yīng)譜基本概念
        4.1.2 單質(zhì)點(diǎn)體系的地震力計(jì)算
        4.1.3 多質(zhì)點(diǎn)體系的地震力計(jì)算
    4.2 設(shè)計(jì)反應(yīng)譜
    4.3 反應(yīng)譜分析結(jié)果
        4.3.1 縱向+豎向分析結(jié)果
        4.3.2 橫向+豎向分析結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 大跨度公軌兩用斜拉橋地震反應(yīng)時程分析
    5.1 時程分析地震動參數(shù)
    5.2 一致激勵下時程分析結(jié)果
        5.2.1 縱向+豎向分析結(jié)果
        5.2.2 橫向+豎向分析結(jié)果
        5.2.3 時程分析與反應(yīng)譜分析結(jié)果對比
    5.3 行波激勵下時程分析
        5.3.2 行波效應(yīng)對內(nèi)力的影響
        5.3.3 行波效應(yīng)對位移的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 大跨度公軌兩用斜拉橋減震研究
    6.1 減隔震原理
    6.2 活動支座的摩擦耗能效應(yīng)
        6.2.2 活動支座摩擦耗能模擬
        6.2.3 活動支座水平剛度對地震響應(yīng)的影響
    6.3 粘滯阻尼器阻尼系數(shù)參數(shù)優(yōu)化
        6.3.1 粘滯阻尼器阻尼耗能模擬
        6.3.2 阻尼系數(shù)優(yōu)化分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)

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本文編號：2878815