雙塔自錨式懸索橋動力特性分析與減隔震措施研究
發(fā)布時間:2021-02-08 10:08
現(xiàn)階段,自錨式懸索橋憑借獨特造型被普遍應(yīng)用到橋梁項目中來。我國首座自錨式懸索橋始自2000年,從2015年開始至今,我國接連開展了 50多座自錨式懸索橋的建設(shè)工作。自錨式懸索橋憑借其獨特的外觀和優(yōu)良的承受性能,已被橋梁設(shè)計者納入到優(yōu)秀橋型的行列中。但是,基于自錨式懸索橋的減震調(diào)節(jié)和動力性能角度的探討仍不夠深入。同時,當(dāng)今世界地震災(zāi)害頻繁,涉及自錨式懸索橋的減震調(diào)節(jié)設(shè)計方面缺乏具體的標(biāo)準(zhǔn)進行周密的借鑒。所以,基于自錨式懸索橋地震動力預(yù)警和減震調(diào)節(jié)策略的探討工作亟待開展。本文基于沈陽市東塔跨渾河橋案例展開探討,分析工具采用橋梁設(shè)計目前最長用的Midas Civil通用有限元軟件,全面的對雙塔自錨式懸索橋進行地震的響應(yīng)分析及減震設(shè)計探討。首先,應(yīng)篩選出最能科學(xué)表達自錨式懸索橋自振特性的形狀函數(shù),以Rayleigh法為計算手段,進行自錨式懸索橋橫向自由振動基頻計算公式和自錨式懸索橋的豎向基頻計算公式的推算工作,其次,將人工合成地震時程波和設(shè)計反應(yīng)譜(按照抗震標(biāo)準(zhǔn))進行分類輸入,將兩者當(dāng)做地震動作用,從而得到橋梁的地震響應(yīng);然后,對加勁梁及索塔、主纜等受力的較大的截面展開彎矩-曲線研究,對數(shù)據(jù)(...
【文章來源】:沈陽建筑大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 橋梁震害特點
1.2.1 上部結(jié)構(gòu)震害
1.2.2 下部基礎(chǔ)震害
1.3 自錨式懸索橋的地震響應(yīng)分析概況
1.3.1 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外的研究現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析
1.4 本文的研究背景及內(nèi)容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 雙塔自錨式懸索橋自由振動分析
2.1 雙塔自錨式懸索橋自由振動分析的RAYLEIGH法
2.1.1 基于能量原理的Rayleigh法
2.1.2 雙塔自錨式懸索橋豎向自由振動分析
2.1.3 雙塔自錨式懸索橋橫向自由振動分析
2.2 雙塔自錨式懸索橋自由振動分析的有限元法
2.2.1 加勁梁和索塔的模擬
2.2.2 主纜和吊索的模擬
2.2.3 樁基礎(chǔ)的模擬
2.2.4 支座的模擬
2.2.5 雙塔自錨式懸索橋的自振特性分析結(jié)果
2.3 動力特性對恒載變化的敏感性
2.3.1 動力特性對加勁梁剛度變化的敏感性
2.3.2 動力特性對索塔剛度變化的敏感性
2.3.3 動力特性對失跨比變化的敏感性
2.4 本章小結(jié)
第三章 雙塔自錨式懸索橋地震響應(yīng)分析
3.1 阻尼的取值
3.1.1 Reyliegh阻尼
3.1.2 應(yīng)變能比例法
3.1.3 等效阻尼比法
3.1.4 本文阻尼的取值
3.2 反應(yīng)譜分析
3.2.1 縱向激勵作用
3.2.2 橫向激勵作用
3.3 時程反應(yīng)分析
3.3.1 三向正交激勵組合作用
3.3.2 截面M-φ分析
3.3.3 材料本構(gòu)關(guān)系
3.3.4 截面M-φ曲線分析
3.3.5 結(jié)構(gòu)抗震性能分析
3.4 阻尼對地震響應(yīng)的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 雙塔自錨式懸索橋縱向減震控制研究
4.1 粘滯阻尼器的減震原理
4.2 粘滯阻尼器的恢復(fù)力模型
4.2.1 線性模型
4.2.2 Kelvin模型
4.2.3 Maxwell模型
4.3 粘滯阻尼器布置位置與參數(shù)
4.3.1 粘滯阻尼器的布置位置
4.3.2 粘滯阻尼器的參數(shù)
4.4 雙塔自錨式懸索橋縱向減震效果時程分析
4.5 橫向減震控制設(shè)計及橋梁結(jié)構(gòu)驗算
4.5.1 橋梁結(jié)構(gòu)驗算
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 本文研究結(jié)論
5.2 課題展望
參考文獻
作者簡介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高層結(jié)構(gòu)設(shè)置TMD阻尼器減震效果[J]. 郝敬師,王靜,王興國,葛楠. 河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[2]地震作用下某高層結(jié)構(gòu)MTMD減震控制研究[J]. 趙天一,王磊,田利. 四川建筑科學(xué)研究. 2012(03)
[3]橋梁抗震分析中橋墩M-φ曲線的求解[J]. 劉喜平,徐長玉. 吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報. 2012(03)
[4]Study on seismic response control of a single-tower self-anchored suspension bridge with elastic-plastic steel damper[J]. WANG Hao *,ZHOU Rui,ZONG ZhouHong,WANG Chen & LI AiQun Key Laboratory of Concrete & Prestressed Concrete Structure of Ministry of Education,Southeast University,Nanjing 210096,China. Science China(Technological Sciences). 2012(06)
[5]ABAQUS纖維單元的混凝土滯回模型的開發(fā)[J]. 李健,戚永樂. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(02)
[6]基于MATLAB語言的鋼筋混凝土梁截面M-φ曲線[J]. 王萃敏,王興國,蘇幼坡,葛楠. 河北理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]自錨式懸索橋地震響應(yīng)及減震控制分析[J]. 宋旭明,戴公連,曾慶元. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(04)
[8]自錨式懸索橋的粘滯阻尼器減震控制[J]. 宋旭明,戴公連,曾慶元. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03)
[9]鋼混混合橋梁結(jié)構(gòu)等效阻尼比的推算[J]. 王孝軍,霍正存,馬山明. 公路工程. 2009(01)
[10]粘彈性阻尼器鋼框架減震性能分析[J]. 孫玉萍,王敏,何晴光,王云. 甘肅科學(xué)學(xué)報. 2008(03)
博士論文
[1]自錨式懸索橋地震非線性時程響應(yīng)分析和簡化方法研究[D]. 李杰.西南交通大學(xué) 2007
[2]大跨度自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)體系及靜動力性能研究[D]. 胡建華.湖南大學(xué) 2006
[3]磁流變阻尼器在大跨度橋梁上的減震理論研究[D]. 楊孟剛.中南大學(xué) 2004
[4]混凝土自錨式懸索橋三維地震反應(yīng)研究[D]. 劉春城.大連理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]自錨式懸索橋延性抗震和金屬耗能減震研究[D]. 楊軍.大連理工大學(xué) 2009
[2]混凝土自錨式懸索橋動力特性分析[D]. 崔貴云.西南交通大學(xué) 2008
[3]具有粘滯阻尼器偏心結(jié)構(gòu)的動力分析及優(yōu)化設(shè)計[D]. 聶云靖.太原理工大學(xué) 2003
本文編號:3023755
【文章來源】:沈陽建筑大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 概述
1.2 橋梁震害特點
1.2.1 上部結(jié)構(gòu)震害
1.2.2 下部基礎(chǔ)震害
1.3 自錨式懸索橋的地震響應(yīng)分析概況
1.3.1 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外的研究現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析
1.4 本文的研究背景及內(nèi)容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 雙塔自錨式懸索橋自由振動分析
2.1 雙塔自錨式懸索橋自由振動分析的RAYLEIGH法
2.1.1 基于能量原理的Rayleigh法
2.1.2 雙塔自錨式懸索橋豎向自由振動分析
2.1.3 雙塔自錨式懸索橋橫向自由振動分析
2.2 雙塔自錨式懸索橋自由振動分析的有限元法
2.2.1 加勁梁和索塔的模擬
2.2.2 主纜和吊索的模擬
2.2.3 樁基礎(chǔ)的模擬
2.2.4 支座的模擬
2.2.5 雙塔自錨式懸索橋的自振特性分析結(jié)果
2.3 動力特性對恒載變化的敏感性
2.3.1 動力特性對加勁梁剛度變化的敏感性
2.3.2 動力特性對索塔剛度變化的敏感性
2.3.3 動力特性對失跨比變化的敏感性
2.4 本章小結(jié)
第三章 雙塔自錨式懸索橋地震響應(yīng)分析
3.1 阻尼的取值
3.1.1 Reyliegh阻尼
3.1.2 應(yīng)變能比例法
3.1.3 等效阻尼比法
3.1.4 本文阻尼的取值
3.2 反應(yīng)譜分析
3.2.1 縱向激勵作用
3.2.2 橫向激勵作用
3.3 時程反應(yīng)分析
3.3.1 三向正交激勵組合作用
3.3.2 截面M-φ分析
3.3.3 材料本構(gòu)關(guān)系
3.3.4 截面M-φ曲線分析
3.3.5 結(jié)構(gòu)抗震性能分析
3.4 阻尼對地震響應(yīng)的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 雙塔自錨式懸索橋縱向減震控制研究
4.1 粘滯阻尼器的減震原理
4.2 粘滯阻尼器的恢復(fù)力模型
4.2.1 線性模型
4.2.2 Kelvin模型
4.2.3 Maxwell模型
4.3 粘滯阻尼器布置位置與參數(shù)
4.3.1 粘滯阻尼器的布置位置
4.3.2 粘滯阻尼器的參數(shù)
4.4 雙塔自錨式懸索橋縱向減震效果時程分析
4.5 橫向減震控制設(shè)計及橋梁結(jié)構(gòu)驗算
4.5.1 橋梁結(jié)構(gòu)驗算
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 本文研究結(jié)論
5.2 課題展望
參考文獻
作者簡介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高層結(jié)構(gòu)設(shè)置TMD阻尼器減震效果[J]. 郝敬師,王靜,王興國,葛楠. 河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[2]地震作用下某高層結(jié)構(gòu)MTMD減震控制研究[J]. 趙天一,王磊,田利. 四川建筑科學(xué)研究. 2012(03)
[3]橋梁抗震分析中橋墩M-φ曲線的求解[J]. 劉喜平,徐長玉. 吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報. 2012(03)
[4]Study on seismic response control of a single-tower self-anchored suspension bridge with elastic-plastic steel damper[J]. WANG Hao *,ZHOU Rui,ZONG ZhouHong,WANG Chen & LI AiQun Key Laboratory of Concrete & Prestressed Concrete Structure of Ministry of Education,Southeast University,Nanjing 210096,China. Science China(Technological Sciences). 2012(06)
[5]ABAQUS纖維單元的混凝土滯回模型的開發(fā)[J]. 李健,戚永樂. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(02)
[6]基于MATLAB語言的鋼筋混凝土梁截面M-φ曲線[J]. 王萃敏,王興國,蘇幼坡,葛楠. 河北理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[7]自錨式懸索橋地震響應(yīng)及減震控制分析[J]. 宋旭明,戴公連,曾慶元. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(04)
[8]自錨式懸索橋的粘滯阻尼器減震控制[J]. 宋旭明,戴公連,曾慶元. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(03)
[9]鋼混混合橋梁結(jié)構(gòu)等效阻尼比的推算[J]. 王孝軍,霍正存,馬山明. 公路工程. 2009(01)
[10]粘彈性阻尼器鋼框架減震性能分析[J]. 孫玉萍,王敏,何晴光,王云. 甘肅科學(xué)學(xué)報. 2008(03)
博士論文
[1]自錨式懸索橋地震非線性時程響應(yīng)分析和簡化方法研究[D]. 李杰.西南交通大學(xué) 2007
[2]大跨度自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)體系及靜動力性能研究[D]. 胡建華.湖南大學(xué) 2006
[3]磁流變阻尼器在大跨度橋梁上的減震理論研究[D]. 楊孟剛.中南大學(xué) 2004
[4]混凝土自錨式懸索橋三維地震反應(yīng)研究[D]. 劉春城.大連理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]自錨式懸索橋延性抗震和金屬耗能減震研究[D]. 楊軍.大連理工大學(xué) 2009
[2]混凝土自錨式懸索橋動力特性分析[D]. 崔貴云.西南交通大學(xué) 2008
[3]具有粘滯阻尼器偏心結(jié)構(gòu)的動力分析及優(yōu)化設(shè)計[D]. 聶云靖.太原理工大學(xué) 2003
本文編號:3023755
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