獨(dú)塔斜拉橋抗震分析與優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-05-26 18:19
斜拉橋通常處于交通咽喉位置,戰(zhàn)略位置非常重要,在地震作用下一旦發(fā)生破壞,有可能造成交通網(wǎng)的中斷,影響到搶險(xiǎn)救災(zāi)工作的進(jìn)行,必須保證斜拉橋在地震作用下不發(fā)生嚴(yán)重?fù)p害,因而研究其抗震性能十分重要。本文以白石天河大橋?yàn)楸尘耙劳?對其抗震性能進(jìn)行了一系列研究,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下所示:1、采用有限元軟件Midas Civil建立斜拉橋全橋仿真模型,分析斜拉橋的自振特性,計(jì)算斜拉橋主要的振動振型,研究發(fā)現(xiàn)斜拉橋振型比較密集,高階振型對斜拉橋地震響應(yīng)有較大影響。2、采用反應(yīng)譜法對白石天河大橋進(jìn)行抗震分析,研究不同構(gòu)件的抗震性能,判斷在地震作用下結(jié)構(gòu)的安全性,證明了水平地震作用對斜拉索和上部結(jié)構(gòu)影響較小,對下部結(jié)構(gòu)和支座影響較大;采用時程分析法對結(jié)構(gòu)在不同地震波作用下的響應(yīng)進(jìn)行分析,并將其與反應(yīng)譜法進(jìn)行對比,計(jì)算結(jié)果表明時程分析法和反應(yīng)譜法結(jié)論基本一致,但時程分析法采用不同地震波計(jì)算的結(jié)果離散性較大。3、對結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)靈敏度分析,分析不同參數(shù)變化對主塔塔底地震響應(yīng)的影響,結(jié)果表明主塔與主梁參數(shù)變化對主塔塔底地震響應(yīng)影響較大,過渡墩、輔助墩和斜拉索參數(shù)變化對主塔塔底地震響應(yīng)影響較小。4、用Ansys...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 橋梁結(jié)構(gòu)震害
1.2.1 上部結(jié)構(gòu)震害
1.2.2 支座震害
1.2.3 下部結(jié)構(gòu)震害
1.2.4 基礎(chǔ)震害
1.3 結(jié)構(gòu)抗震理論發(fā)展
1.4 工程優(yōu)化方法
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 獨(dú)塔斜拉橋動力特性分析
2.1 工程背景
2.1.1 項(xiàng)目概況
2.1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
2.2 有限元參數(shù)取值
2.2.1 單元模擬
2.2.2 質(zhì)量模擬
2.2.3 邊界條件模擬
2.3 特征值分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 獨(dú)塔斜拉橋抗震分析
3.1 抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)
3.2 反應(yīng)譜分析
3.2.1 設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜
3.2.2 E1地震作用反應(yīng)譜分析
3.2.3 E2地震作用下抗震驗(yàn)算
3.3 時程分析
3.3.1 地震波的選取
3.3.2 E1地震作用時程分析
3.3.3 E2地震作用時程分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 參數(shù)靈敏度分析
4.1 主塔參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.2 輔助墩參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.3 過渡墩參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.4 斜拉索參數(shù)變化對主塔塔底內(nèi)力影響分析
4.5 混凝土主梁參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.6 鋼主梁參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 獨(dú)塔斜拉橋地震響應(yīng)優(yōu)化
5.1 優(yōu)化目標(biāo)、約束與變量
5.1.1 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
5.1.2 優(yōu)化約束條件
5.1.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量
5.2 優(yōu)化過程
5.2.1 建立基于Ansys的優(yōu)化模型
5.2.2 確定變量變化方向
5.2.3 確定優(yōu)化區(qū)間
5.2.4 采用二分法確定塔高最優(yōu)解
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力能力需求比物理含義
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大跨度針形獨(dú)塔斜拉橋抗震支座的比選分析[J]. 張曉. 中國市政工程. 2014(04)
[2]混凝土斜拉橋動力有限元建模與模型修正[J]. 方志,張國剛,唐盛華,陳素君. 中國公路學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]抗震新理念下常規(guī)橋梁下部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J]. 王淑濤,趙樂,徐亮. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2012(06)
[4]考慮動力特性約束的斜拉橋優(yōu)化設(shè)計(jì)新方法[J]. 陳衡治,葉貴如,張治成,劉斌. 中國市政工程. 2004(02)
[5]砼深受彎構(gòu)件及圓形截面構(gòu)件受剪承載力[J]. 鄒銀生,狄謹(jǐn),方志. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)
[6]斜拉橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)初探[J]. 傅強(qiáng),張澤鵬,嚴(yán)學(xué)寨. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(S1)
[7]結(jié)構(gòu)時程分析法輸入地震波的選擇控制指標(biāo)[J]. 楊溥,李英民,賴明. 土木工程學(xué)報(bào). 2000(06)
[8]帶頻率約束的斜拉橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉希,張澤鵬. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(S1)
[9]斜拉橋的參數(shù)研究[J]. 余丹如. 公路. 1990(04)
[10]抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 董明耀. 哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 1986(02)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)體系抗震可靠度的優(yōu)化與控制研究[D]. 孫海.哈爾濱工程大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于MOPSO的RC橋梁全壽命抗震性能多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 呂曉瑩.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于ANSYS的混凝土重力壩抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 馬慧.華北電力大學(xué) 2014
[3]鋼管混凝土拱橋靜、動力性能優(yōu)化方法研究[D]. 楊晴.中南大學(xué) 2013
[4]高墩橋梁抗震時程分析輸入地震波選擇[D]. 屈浩.大連海事大學(xué) 2011
[5]基于遺傳算法的結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化[D]. 燕樂緯.重慶大學(xué) 2006
[6]基于振動控制理論的斜拉橋抗震仿真研究[D]. 羅小寶.東南大學(xué) 2006
[7]高層建筑結(jié)構(gòu)抗震分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 周世煒.西安建筑科技大學(xué) 2004
本文編號:3206837
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 橋梁結(jié)構(gòu)震害
1.2.1 上部結(jié)構(gòu)震害
1.2.2 支座震害
1.2.3 下部結(jié)構(gòu)震害
1.2.4 基礎(chǔ)震害
1.3 結(jié)構(gòu)抗震理論發(fā)展
1.4 工程優(yōu)化方法
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 獨(dú)塔斜拉橋動力特性分析
2.1 工程背景
2.1.1 項(xiàng)目概況
2.1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
2.2 有限元參數(shù)取值
2.2.1 單元模擬
2.2.2 質(zhì)量模擬
2.2.3 邊界條件模擬
2.3 特征值分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 獨(dú)塔斜拉橋抗震分析
3.1 抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)
3.2 反應(yīng)譜分析
3.2.1 設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜
3.2.2 E1地震作用反應(yīng)譜分析
3.2.3 E2地震作用下抗震驗(yàn)算
3.3 時程分析
3.3.1 地震波的選取
3.3.2 E1地震作用時程分析
3.3.3 E2地震作用時程分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 參數(shù)靈敏度分析
4.1 主塔參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.2 輔助墩參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.3 過渡墩參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.4 斜拉索參數(shù)變化對主塔塔底內(nèi)力影響分析
4.5 混凝土主梁參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.6 鋼主梁參數(shù)變化對塔底內(nèi)力影響分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 獨(dú)塔斜拉橋地震響應(yīng)優(yōu)化
5.1 優(yōu)化目標(biāo)、約束與變量
5.1.1 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
5.1.2 優(yōu)化約束條件
5.1.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量
5.2 優(yōu)化過程
5.2.1 建立基于Ansys的優(yōu)化模型
5.2.2 確定變量變化方向
5.2.3 確定優(yōu)化區(qū)間
5.2.4 采用二分法確定塔高最優(yōu)解
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力能力需求比物理含義
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大跨度針形獨(dú)塔斜拉橋抗震支座的比選分析[J]. 張曉. 中國市政工程. 2014(04)
[2]混凝土斜拉橋動力有限元建模與模型修正[J]. 方志,張國剛,唐盛華,陳素君. 中國公路學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]抗震新理念下常規(guī)橋梁下部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J]. 王淑濤,趙樂,徐亮. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2012(06)
[4]考慮動力特性約束的斜拉橋優(yōu)化設(shè)計(jì)新方法[J]. 陳衡治,葉貴如,張治成,劉斌. 中國市政工程. 2004(02)
[5]砼深受彎構(gòu)件及圓形截面構(gòu)件受剪承載力[J]. 鄒銀生,狄謹(jǐn),方志. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)
[6]斜拉橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)初探[J]. 傅強(qiáng),張澤鵬,嚴(yán)學(xué)寨. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(S1)
[7]結(jié)構(gòu)時程分析法輸入地震波的選擇控制指標(biāo)[J]. 楊溥,李英民,賴明. 土木工程學(xué)報(bào). 2000(06)
[8]帶頻率約束的斜拉橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉希,張澤鵬. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(S1)
[9]斜拉橋的參數(shù)研究[J]. 余丹如. 公路. 1990(04)
[10]抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 董明耀. 哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 1986(02)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)體系抗震可靠度的優(yōu)化與控制研究[D]. 孫海.哈爾濱工程大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于MOPSO的RC橋梁全壽命抗震性能多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 呂曉瑩.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于ANSYS的混凝土重力壩抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 馬慧.華北電力大學(xué) 2014
[3]鋼管混凝土拱橋靜、動力性能優(yōu)化方法研究[D]. 楊晴.中南大學(xué) 2013
[4]高墩橋梁抗震時程分析輸入地震波選擇[D]. 屈浩.大連海事大學(xué) 2011
[5]基于遺傳算法的結(jié)構(gòu)動力優(yōu)化[D]. 燕樂緯.重慶大學(xué) 2006
[6]基于振動控制理論的斜拉橋抗震仿真研究[D]. 羅小寶.東南大學(xué) 2006
[7]高層建筑結(jié)構(gòu)抗震分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 周世煒.西安建筑科技大學(xué) 2004
本文編號:3206837
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