發(fā)布時間：2017-10-01 21:20

  本文關(guān)鍵詞：矮塔斜拉橋動力特性及地震響應分析

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【摘要】：我國是地震多發(fā)國家之一,橋梁作為交通運輸?shù)臉屑~,在地震中一旦遭到破壞,將會造成巨大的經(jīng)濟損失。遼寧省長�？h長山大橋為國內(nèi)寒冷地區(qū)第一座跨海矮塔斜拉橋,其場地位于地震多發(fā)地帶,因此對其進行動力特性以及地震響應分析顯得尤為重要。本文將以此橋為背景,利用大型通用有限元軟件ANSYS對其進行分析研究。主要研究內(nèi)容如下：(1)依據(jù)長山大橋施工圖設(shè)計,采用實體單元與桿單元建立全橋空間有限元模型,并通過編制APDL命令流,在長山大橋主梁中建立縱向預應力鋼筋,提出了鋼筋節(jié)點與混凝土節(jié)點的一一合并的思路與方法。(2)本文對長山大橋成橋運營階段進行靜、動力分析。計算并分析了成橋運營階段在各個分項以及組合荷載等不同的工況作用下,橋梁及各構(gòu)件的位移以及內(nèi)力響應。通過對全橋以及主梁、索塔、輔助墩等受力構(gòu)件的變形與應力分析,對該橋的剛度與強度作出評價。(3)本文還計算分析了成橋階段橋梁的自振周期及振動特性。并在此基礎(chǔ)上對斜拉橋進行地震反應譜分析,根據(jù)設(shè)計規(guī)范在E1與E2地震作用下設(shè)計四種地震動組合輸入對該橋進行地震響應分析,研究了豎向地震對橋梁結(jié)構(gòu)的影響。(4)利用El-Centro波對斜拉橋進行地震反應動力時程分析,得到了在水平單向以及組合地震下關(guān)鍵截面的位移以及主應力時程曲線。對結(jié)果進行分析和歸納；最后將時程分析結(jié)果與對應的反應譜分析結(jié)果進行比較,判斷二者在動力分析研究中的優(yōu)劣。
【關(guān)鍵詞】：矮塔斜拉橋 預應力筋 反應譜分析 時程分析 ANSYS
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.27
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 矮塔斜拉橋發(fā)展綜述10-12
• 1.2.1 矮塔斜拉橋發(fā)展概況10-11
• 1.2.2 矮塔斜拉橋受力特性11-12
• 1.3 矮塔斜拉橋動力學研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向12-16
• 1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 設(shè)計中存在的問題14-15
• 1.3.3 設(shè)計研究發(fā)展方向15-16
• 1.4 本文的主要研究工作16-17
• 第2章 橋梁動力與地震反應分析理論17-22
• 2.1 矮塔斜拉橋動力分析內(nèi)容及其方法17
• 2.2 矮塔斜拉橋固有振動特性17-18
• 2.3 有限元數(shù)值分析方法18
• 2.4 地震反應分析理論基礎(chǔ)18-21
• 2.4.1 靜力法18-19
• 2.4.2 反應譜法19-21
• 2.4.3 動態(tài)時程分析法21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 矮塔斜拉橋有限元建模分析22-34
• 3.1 長山大橋簡介22
• 3.2 有限元建模策略22-25
• 3.2.1 預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元模型22-24
• 3.2.2 長山大橋建模策略24-25
• 3.3 長山大橋有限元模型的建立25-32
• 3.3.1 橋類構(gòu)件的選取25-28
• 3.3.2 實體有限元模型的建立28-29
• 3.3.3 預應力鋼筋的建立29-32
• 3.4 模型的誤差及其分析32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 主橋靜力驗算及動力特性分析34-53
• 4.1 計算荷載及荷載組合34-36
• 4.1.1 計算荷載34-36
• 4.1.2 荷載組合36
• 4.2 分項荷載計算結(jié)果分析36-40
• 4.3 荷載組合計算結(jié)果分析40-48
• 4.3.1 荷載組合位移結(jié)果分析40-43
• 4.3.2 荷載組合應力結(jié)果分析43-48
• 4.4 長山大橋自振特性分析48-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 長山大橋反應譜分析53-67
• 5.1 設(shè)計加速度反應譜53-56
• 5.2 反應譜分析的位移響應結(jié)果分析56-62
• 5.2.1 水平單向地震作用56-58
• 5.2.2 組合地震作用58-62
• 5.3 反應譜分析的內(nèi)力響應結(jié)果分析62-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第6章 長山大橋時程響應分析67-85
• 6.1 建筑場地工程背景67-69
• 6.1.1 長山大橋地震環(huán)境67-68
• 6.1.2 長山大橋地質(zhì)環(huán)境68-69
• 6.2 長山大橋的地震時程分析69-74
• 6.2.1 阻尼的確定69-70
• 6.2.2 地震波的選取及圖形70-74
• 6.3 結(jié)構(gòu)地震動態(tài)時程計算分析74-82
• 6.3.1 位移時程響應結(jié)果及其分析74-79
• 6.3.2 內(nèi)力時程響應結(jié)果及其分析79-82
• 6.4 時程分析與反應譜分析結(jié)果對比82-84
• 6.5 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 主要研究結(jié)論85-86
• 展望86-87
• 參考文獻87-91
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文91-92
• 致謝92-93
• 作者簡介93

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本文編號：955736