本文關(guān)鍵詞：地震與水動(dòng)力聯(lián)合作用下深水橋墩的響應(yīng)分析

  更多相關(guān)文章： 深水橋墩 地震作用 水動(dòng)力 地震響應(yīng)

【摘要】：地震作用下,深水橋墩與周?chē)w的相互作用不僅改變了橋梁的動(dòng)力特性,還影響著其地震響應(yīng)。目前,對(duì)于地震和水動(dòng)力聯(lián)合作用下深水橋墩的地震響應(yīng)缺乏足夠認(rèn)識(shí)。本文以鐵路橋梁工程中典型圓端形橋墩為研究對(duì)象,利用OpenSees有限元軟件建立橋墩的動(dòng)力計(jì)算模型,對(duì)其進(jìn)行地震和水動(dòng)力聯(lián)合作用下的地震響應(yīng)分析。主要開(kāi)展內(nèi)容如下:(1)通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),概述了地震作用下深水橋梁地震響應(yīng)特點(diǎn)及水動(dòng)力的計(jì)算方法,并對(duì)比分析了鐵路規(guī)范、日本規(guī)范及Morison方程在計(jì)算水動(dòng)力時(shí)的差異。(2)研究了水動(dòng)力對(duì)橋墩自振周期的影響。結(jié)果表明:水動(dòng)力作用對(duì)長(zhǎng)細(xì)比較大的橋墩自振周期影響較為明顯,且對(duì)橋墩低階自振周期的影響明顯強(qiáng)于高階周期。(3)研究設(shè)計(jì)地震作用下水深對(duì)橋墩彈性地震響應(yīng)的影響。結(jié)果表明:水動(dòng)力對(duì)橋墩的彈性地震響應(yīng)有一定的放大效應(yīng),且對(duì)順橋向地震響應(yīng)影響程度更為顯著;考慮水動(dòng)力作用后,橋墩地震響應(yīng)峰值的出現(xiàn)時(shí)間較無(wú)水情況時(shí)有延遲。(4)分析不同類(lèi)型罕遇地震與水動(dòng)力聯(lián)合作用下,水深對(duì)橋墩彈塑性地震響應(yīng)和損傷狀態(tài)的影響。結(jié)果表明:隨著水深的增加,地震引起的墩頂殘余位移逐漸增大,橋墩損傷程度加深且損傷范圍擴(kuò)展;與遠(yuǎn)場(chǎng)地震作用相比,近場(chǎng)地震作用下墩頂?shù)臍堄辔灰聘?橋墩損傷程度加深且損傷范圍更廣。
【關(guān)鍵詞】：深水橋墩 地震作用 水動(dòng)力 地震響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U442.55;U443.22
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 引言8-12
• 1.1.1 深水高墩橋梁建設(shè)現(xiàn)狀8-11
• 1.1.2 地震作用下深水高墩橋梁響應(yīng)特點(diǎn)11-12
• 1.2 地震作用下水與結(jié)構(gòu)相互作用研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 深水橋梁地震響應(yīng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 強(qiáng)震作用下橋墩彈塑性地震響應(yīng)14-17
• 1.4 論文研究目的和意義17
• 1.5 論文研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 水與橋墩相互作用理論19-34
• 2.1 引言19
• 2.2 水與結(jié)構(gòu)相互作用理論19-20
• 2.3 水動(dòng)力的影響因素20-21
• 2.3.1 自由表面波20
• 2.3.2 水體壓縮性及粘滯性20-21
• 2.3.3 流域邊界21
• 2.4 水動(dòng)力的計(jì)算方法21-31
• 2.4.1 我國(guó)鐵路工程抗震規(guī)范水動(dòng)力的計(jì)算21-23
• 2.4.2 日本橋梁抗震規(guī)范水動(dòng)力的計(jì)算23-25
• 2.4.3 歐洲橋梁抗震規(guī)范水動(dòng)力的計(jì)算25
• 2.4.4 基于勢(shì)流體理論有限元數(shù)值模擬方法25-27
• 2.4.5 基于Morison方程法附加質(zhì)量水動(dòng)力的計(jì)算方法27-31
• 2.5 動(dòng)水附加質(zhì)量計(jì)算結(jié)果對(duì)比31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 設(shè)計(jì)地震作用下深水橋墩動(dòng)力響應(yīng)分析34-57
• 3.1 引言34
• 3.2 工程概況34-35
• 3.3 計(jì)算模型建立35-37
• 3.4 結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)確定37
• 3.5 地震動(dòng)選取及調(diào)整37-41
• 3.5.1 合成人工地震動(dòng)原理及具體方法38-39
• 3.5.2 人工地震加速度時(shí)程曲線39-40
• 3.5.3 實(shí)際地震動(dòng)選取40-41
• 3.6 深水橋墩自振特性分析41-46
• 3.6.1 自振特性分析41-43
• 3.6.2 水深對(duì)橋墩自振周期的影響43-46
• 3.7 設(shè)計(jì)地震作用下橋墩動(dòng)力響應(yīng)分析46-53
• 3.8 列車(chē)荷載對(duì)橋墩地震響應(yīng)影響53-56
• 3.9 本章小結(jié)56-57
• 第四章 罕遇地震作用下深水橋墩動(dòng)力響應(yīng)分析57-79
• 4.1 引言57
• 4.2 截面彎矩-曲率特性分析57-62
• 4.2.1 彎矩-曲率分析基本假定58
• 4.2.2 材料本構(gòu)關(guān)系58-62
• 4.2.3 彎矩-曲率分析結(jié)果62
• 4.3 基于纖維單元的橋墩有限元模型62-65
• 4.4 罕遇地震作用下橋墩彈塑性地震響應(yīng)65-78
• 4.4.1 水深對(duì)橋墩地震內(nèi)力響應(yīng)的影響65-68
• 4.4.2 地震類(lèi)型對(duì)橋墩地震變形響應(yīng)的影響68-74
• 4.4.3 水深對(duì)橋墩損傷狀態(tài)的影響74-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第五章 結(jié)論與展望79-81
• 5.1 結(jié)論79
• 5.2 展望79-81
• 參考 文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-86
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在校期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳瑋琪;顏開(kāi);王寶壽;史淦君;湯新元;劉志勇;;物體斜出水過(guò)程的軸向水動(dòng)力參數(shù)辨識(shí)[J];船舶力學(xué);2007年04期

2 周華君;河流海岸工程水動(dòng)力數(shù)值模擬的基本過(guò)程[J];重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2001年05期

3 劉敏;張寧;高同兵;閆學(xué)琳;陳小寧;;網(wǎng)格變形控制技術(shù)在帶前置定子導(dǎo)管槳水動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];艦船科學(xué)技術(shù);2011年12期

4 苑志江;金良安;田恒斗;盧yN斌;;海洋拖曳系統(tǒng)的水動(dòng)力理論與控制技術(shù)研究綜述[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年02期

5 李希彬;鮑獻(xiàn)文;馬超;于華明;;東海大堤對(duì)湛江灣水動(dòng)力環(huán)境影響的研究[J];中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年S1期

6 王運(yùn)洪，，秘兆蘭;水動(dòng)力環(huán)流流場(chǎng)研究[J];交通環(huán)保;1994年Z1期

7 張向明,李玉江;水下柔性魚(yú)形機(jī)構(gòu)原理及單尾鰭板水動(dòng)力試驗(yàn)研究[J];海洋工程;2002年01期

8 張利民,濮培民;日本琵琶湖的水動(dòng)力三維數(shù)值模擬[J];海洋與湖沼;1996年01期

9 劉元丹;熊治國(guó);劉敬喜;解德;;基于AQWA的旁靠油輪水動(dòng)力相互作用研究[J];艦船科學(xué)技術(shù);2012年05期

10 錢(qián)文豪;船尾節(jié)能型線和水動(dòng)力附加節(jié)能裝置[J];船舶;1993年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王宏志;鄒早建;;船舶駛出船閘時(shí)的水動(dòng)力數(shù)值預(yù)報(bào)[A];第二十五屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)暨第十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（上冊(cè)）[C];2013年

2 韓陽(yáng);陳紀(jì)軍;吳寶山;繆泉明;;基于黏流CFD的船船相互作用水動(dòng)力數(shù)值模擬研究[A];第九屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

3 何杰;辛文杰;;填海工程對(duì)半封閉海灣水動(dòng)力環(huán)境的影響分析[A];第二十一屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)暨第八屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨兩岸船舶與海洋工程水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2008年

4 孫仁;;多個(gè)物體之間水動(dòng)力相互作用的理論研究[A];第九屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

5 鄒璐;;淺水中低速斜航運(yùn)動(dòng)船舶水動(dòng)力預(yù)報(bào)及誤差分析[A];2013年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

6 包蕓;葉浩;許煒銘;;白藤堵海引起的水動(dòng)力巨大變化和其后恢復(fù)的動(dòng)力原因[A];第十五屆中國(guó)海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(中)[C];2011年

7 孫仁;;Hamilton流固多物體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題[A];第十一屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十四屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)并周培源誕辰110周年紀(jì)念大會(huì)文集（上冊(cè)）[C];2012年

8 蔡烽;石愛(ài)國(guó);萬(wàn)林;;艦船搖蕩運(yùn)動(dòng)的混沌動(dòng)力學(xué)分析[A];第七屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議和第九屆全國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

9 周琦;王化明;李旭輝;;兩船會(huì)遇黏性水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算[A];第二十五屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)暨第十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（下冊(cè)）[C];2013年

10 黃國(guó)富;常煜;張海民;;基于CFD的船用離心泵水動(dòng)力振動(dòng)噪聲源分析[A];第二十一屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)暨第八屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨兩岸船舶與海洋工程水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 特約記者 張銀炎;七0八所水動(dòng)力節(jié)能技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)[N];中國(guó)船舶報(bào);2012年

2 記者 張銀炎;中荷首度攜手研究船舶水動(dòng)力[N];中國(guó)船舶報(bào);2005年

3 記者 胡曉峰;合資共創(chuàng)船舶水動(dòng)力服務(wù)品牌[N];中國(guó)船舶報(bào);2009年

4 記者 孫剛;交通部天科院大型水動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室開(kāi)工[N];天津日?qǐng)?bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張明亮;河流水動(dòng)力及水質(zhì)模型研究[D];大連理工大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馮松波;船—槳—舵系統(tǒng)操縱水動(dòng)力數(shù)值研究[D];上海交通大學(xué);2015年

2 倪長(zhǎng)青;基于CFD理論輔助分析的STLP系統(tǒng)中海星浮筒安裝分析[D];大連理工大學(xué);2015年

3 王錦富;地震與水動(dòng)力聯(lián)合作用下深水橋墩的響應(yīng)分析[D];石家莊鐵道大學(xué);2016年

4 郭安;長(zhǎng)江口水動(dòng)力及污水?dāng)U散影響的數(shù)值模擬[D];河海大學(xué);2007年

5 洪敏;Web環(huán)境下的水動(dòng)力過(guò)程一體化模擬方法研究[D];南京師范大學(xué);2013年

6 田園;基于MapGIS平臺(tái)的水動(dòng)力數(shù)值模擬研究[D];天津大學(xué);2007年

7 徐海華;基于組件技術(shù)的水動(dòng)力數(shù)值模型前后處理GIS系統(tǒng)[D];天津大學(xué);2006年

8 張楠;水動(dòng)力三維可視化模擬演示研究與開(kāi)發(fā)[D];天津大學(xué);2012年

9 羅慶杰;物體近壁運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力干擾數(shù)值模擬[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

10 張科;沿傾斜河床航行船舶水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算[D];上海交通大學(xué);2014年

本文編號(hào)：830731