跨越活動(dòng)斷層鐵路橋梁地震反應(yīng)分析
發(fā)布時(shí)間:2017-04-29 03:03
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【摘要】:由于斷層地震動(dòng)的特殊性,近年來許多地震領(lǐng)域和工程領(lǐng)域的研究學(xué)者都將其作為研究重點(diǎn)。鑒于其特殊的脈沖作用,斷層區(qū)建筑物與結(jié)構(gòu)物的地震風(fēng)險(xiǎn)較其它區(qū)域要高很多,斷層脈沖型地震動(dòng)作用下結(jié)構(gòu)體系的響應(yīng)規(guī)律以及損壞機(jī)理的研究成為當(dāng)下急需解決的問題。盡管國內(nèi)外相關(guān)抗震規(guī)范都在條例中給出了結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免建造在地震活動(dòng)斷層區(qū)域的建議,但當(dāng)結(jié)構(gòu)物不可避免地跨越活動(dòng)斷層時(shí),設(shè)計(jì)就必須考慮地震中的斷層效應(yīng)。本文以闊克薩大橋?yàn)楣こ瘫尘?輸入人工合成的地震波分析了該橋在斷層脈沖型地震動(dòng)作用下的地震反應(yīng)。本文主要的研究內(nèi)容如下:參照國內(nèi)外的研究成果,介紹了斷層脈沖型地震動(dòng)的定義以及分類,分析了斷層地表破裂產(chǎn)生的方向性效應(yīng)和靜態(tài)滑沖效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。針對(duì)斷層地震動(dòng)特殊的脈沖作用,分別模擬其低頻成分和高頻成分,并將兩者疊加生成能夠模擬斷層效應(yīng)的模擬時(shí)程。以工程背景橋梁為載體,分別采用多點(diǎn)激勵(lì)位移和多點(diǎn)激勵(lì)加速度的地震動(dòng)輸入方法輸入模型,探討了兩種輸入方法對(duì)計(jì)算結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的適用性,并得出位移輸入法能夠真實(shí)的模擬斷層錯(cuò)動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)殘余變形與內(nèi)力,符合實(shí)際震害特征。通過理論分析及有限元計(jì)算的方法分析了該橋在方向效應(yīng)斷層脈沖地震動(dòng)、滑沖效應(yīng)斷層脈沖地震動(dòng)作用下的時(shí)程反應(yīng)。研究結(jié)果表明在斷層地震動(dòng)作用下,其脈沖效應(yīng)會(huì)顯著增加橋墩的震害,可能使上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)上跳而產(chǎn)生落梁破壞。探討了鉛芯橡膠支座在跨斷層橋梁中的適用性,指出該橋型在斷層脈沖型地震動(dòng)作用下,減隔震支座比普通橡膠支座能發(fā)揮更大的作用,但要達(dá)到最佳的減震效果還需對(duì)減隔震支座的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】:斷層脈沖型地震動(dòng) 地震動(dòng)人工合成 位移輸入模型 地震反應(yīng)分析 減隔震特性分析
【學(xué)位授予單位】:蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U442.55
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-13
- 1.1 概述10-11
- 1.2 本文研究目的及意義11
- 1.3 跨斷層橋梁結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11
- 1.4 本文研究背景及主要研究內(nèi)容11-13
- 1.4.1 本文研究背景11-12
- 1.4.2 本文研究內(nèi)容12-13
- 2 活動(dòng)斷層的基本特征13-17
- 2.1 概述13
- 2.2 活動(dòng)斷層的定義及分類13-14
- 2.2.1 活動(dòng)斷層的定義13
- 2.2.2 活動(dòng)斷層的分類13-14
- 2.3 活動(dòng)斷層地震動(dòng)的特征14-17
- 2.3.1 方向性效應(yīng)14-15
- 2.3.2 滑沖效應(yīng)15-17
- 3 跨斷層橋位處地面運(yùn)動(dòng)的模擬17-32
- 3.1 概述17-19
- 3.2 低頻脈沖的模擬19-21
- 3.2.1 方向性脈沖的模擬19-20
- 3.2.2 滑沖脈沖的模擬20-21
- 3.3 高頻脈沖的模擬21-29
- 3.3.1 功率譜21-23
- 3.3.2 幅值譜23-24
- 3.3.3 相位譜24-28
- 3.3.4 傅里葉逆變換生成加速度時(shí)程28-29
- 3.4 跨斷層脈沖型地震動(dòng)的合成29-31
- 3.5 本章小結(jié)31-32
- 4 斷層脈沖型地震動(dòng)作用下簡支梁橋地震動(dòng)輸入方法32-41
- 4.1 概述32
- 4.2 工程概況32-35
- 4.2.1 闊克薩大橋概況32-33
- 4.2.2 計(jì)算模型建立33-35
- 4.3 多點(diǎn)激勵(lì)輸入模型方法對(duì)比35-36
- 4.3.1 多點(diǎn)激勵(lì)位移輸入模型35
- 4.3.2 多點(diǎn)激勵(lì)加速度輸入模型35-36
- 4.4 兩種模型輸入方法在模型中的比較36-40
- 4.5 本章小結(jié)40-41
- 5 斷層脈沖型地震動(dòng)作用下簡支梁橋地震反應(yīng)分析41-55
- 5.1 概述41
- 5.2 分析方法41-43
- 5.2.1 地震動(dòng)輸入方法的選擇41
- 5.2.2 一致激勵(lì)下的地震動(dòng)輸入41-42
- 5.2.3 非一致激勵(lì)下的地震動(dòng)輸入42-43
- 5.3 迭代方法的選擇43-44
- 5.4 跨越活動(dòng)斷層鐵路橋梁時(shí)程反應(yīng)分析44-53
- 5.4.1 橋梁縱向反應(yīng)分析46-49
- 5.4.2 橋梁橫向反應(yīng)分析49-53
- 5.5 本章小結(jié)53-55
- 6 跨斷層地區(qū)鐵路橋梁減隔震特性分析55-63
- 6.1 概述55
- 6.2 簡支梁橋的隔震設(shè)計(jì)55-58
- 6.2.1 橋梁隔震原理55-56
- 6.2.2 鉛芯橡膠支座力學(xué)特性及計(jì)算模型56-58
- 6.3 脈沖型地震動(dòng)作用下減隔震橋梁的反應(yīng)58-61
- 6.3.1 縱橋向反應(yīng)59-60
- 6.3.2 橫橋向反應(yīng)60-61
- 6.4 本章小結(jié)61-63
- 7 結(jié)論與展望63-65
- 7.1 主要結(jié)論63-64
- 7.2 需要進(jìn)一步研究的問題64-65
- 致謝65-66
- 參考文獻(xiàn)66-68
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果68
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 王廣軍;層狀土地震反應(yīng)分析中的輸入波[J];巖土工程學(xué)報(bào);1984年03期
2 王志良;沈智剛;李相崧;黃賓;;用計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行土層地震反應(yīng)分析[J];世界地震工程;1986年04期
3 K·Kawano;K·Nagamitsu;伍國
本文編號(hào):334063
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