斜拉橋主梁抗震設計研究
本文關鍵詞:斜拉橋主梁抗震設計研究
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【摘要】:地震破壞是斜拉橋破壞的主要形式之一。強震將造成斜拉索斷裂、主梁開裂、主塔破損、支座破壞等,給人民生命和財產安全帶來巨大損失。在大跨度斜拉橋的設計中,主梁形式的選擇相對較少,基本局限于混合梁、鋼箱梁兩種形式。相比于大跨度斜拉橋設計,跨徑在400米及以下的中等跨度斜拉橋設計中,主梁形式的選擇更多且靈活,主要包括:混凝土梁、組合梁、混合梁、鋼箱梁等形式。因此,在中等跨度斜拉橋初步設計階段,主梁形式的選擇往往困擾著許多設計工作者;原因在于主梁形式的確定是一項非常復雜的任務,由多種因素綜合決定。更重要的是主梁形式往往決定著斜拉橋的橋跨布置、索塔形式及高度、基礎類型及整體造價等。然而,在以抗震設計為控制因素的地域進行斜拉橋建設,地震則是斜拉橋主梁形式選取的決定性因素。因此,基于抗震性能的中等跨度斜拉橋主梁方案比選就顯得尤為的重要。本文以榕江特大橋實際工程為依托,在建立有限元計算分析模型,詳細對比分析三種主梁形式斜拉橋方案動力特性的基礎上,對比分析了加速度E1反應譜及地震波加速度時程分析兩種地震動荷載作用下的斜拉橋主要構造地震響應。包含了斜拉索內力、主梁內力及索塔內力變化對比分析、主塔位移及主梁位移變化對比分析、斜拉橋地震易損部位內力及應力變化對比分析。詳細闡述了每種主梁方案在不同地震荷載作用下的優(yōu)勢及劣勢。得出了組合梁斜拉橋方案整體抗震性能最優(yōu),混合梁斜拉橋方案整體抗震性能較差這一對比分析結果。本文結論對斜拉橋工程設計,特別是初步設計具有一定的指導作用。
【關鍵詞】:斜拉橋 中等跨徑 抗震設計 主梁形式 初步設計
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U442.55;U448.27
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-18
- 1.1 前言9-11
- 1.2 研究背景與意義11-12
- 1.3 相關問題研究現狀12-16
- 1.3.1 橋梁抗震設計思想12-14
- 1.3.2 橋梁抗震分析方法14-16
- 1.4 本文研究目的和主要工作16-18
- 1.4.1 本文研究目的16-17
- 1.4.2 本文主要工作17-18
- 第二章 確定斜拉橋方案及有限元模型的建立18-30
- 2.1 工程背景18-19
- 2.1.1 地質構造與地震18-19
- 2.1.2 水文地質條件19
- 2.2 斜拉橋對比方案及一般構造19-27
- 2.2.1 確定斜拉橋對比方案19-20
- 2.2.2 對比方案主塔、主梁、基礎一般構造20-27
- 2.3 模型的建立27-29
- 2.4 本章小結29-30
- 第三章 不同主梁形式斜拉橋動力特性分析30-37
- 3.1 組合梁斜拉橋動力特性分析30-31
- 3.2 混合梁斜拉橋動力特性分析31-33
- 3.3 混凝土梁斜拉橋動力特性分析33-35
- 3.4 不同主梁形式斜拉橋動力特性對比分析35-36
- 3.5 本章小結36-37
- 第四章 不同主梁形式斜拉橋地震作用下內力對比分析37-68
- 4.1 地震反應分析方法及參數確定37-40
- 4.1.1 反應譜分析方法及參數確定37-38
- 4.1.2 時程分析方法及參數確定38-40
- 4.2 斜拉索內力對比分析40-51
- 4.2.1 斜拉索內力E1反應譜分析40-46
- 4.2.2 斜拉索內力地震波加速度時程分析46-51
- 4.3 主梁內力對比分析51-60
- 4.3.1 主梁內力E1反應譜分析51-56
- 4.3.2 主梁內力地震波加速度時程分析56-60
- 4.4 索塔內力對比分析60-66
- 4.4.1 索塔內力E1反應譜分析60-63
- 4.4.2 索塔內力地震波加速度時程分析63-66
- 4.5 本章小結66-68
- 第五章 不同主梁形式斜拉橋地震作用下主塔、主梁位移及易損部位分析68-86
- 5.1 主塔位移對比分析68-76
- 5.1.1 主塔位移E1反應譜分析68-73
- 5.1.2 主塔位移地震波加速度時程分析73-76
- 5.2 主梁位移對比分析76-83
- 5.2.1 主梁位移E1反應譜分析77-80
- 5.2.2 主梁位移地震波加速度時程分析80-83
- 5.3 易損部位內力及應力對比分析83-84
- 5.3.1 主塔根部內力及應力分析83-84
- 5.4 本章小結84-86
- 結論與展望86-89
- 參考文獻89-93
- 攻讀學位期間取得的研究成果93-94
- 致謝94
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本文編號:936939
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