大型管道懸索跨越工程地震動響應分析
本文關鍵詞:大型管道懸索跨越工程地震動響應分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:21世紀以來,我國已經(jīng)進入了輸油氣管道工程全速發(fā)展的時期,預計2020年輸油氣管道總里程數(shù)將突破15萬公里。在大型管道跨越工程中,懸索跨越的形式受到了越來越多管道設計者的青睞。而我國是一個地震多發(fā)的國家,幾乎一半的城市都是位于7度及以上的地震區(qū),給人們的生命財產(chǎn)安全構成了巨大的威脅。大型管道懸索跨越結構地震動響應分析的研究己成為管道工程設計中的重要課題;谝陨媳尘,本文主要做了以下工作:1.采用有限元軟件對野三河懸索跨越工程實例建立有限元空間模型,探討橋面系、主纜系、以及管道與橋面系的連接等簡化方式。進行懸索橋初始平衡狀態(tài)分析,確定纜索系的初始單元內力。2.通過進行非線性靜力分析、模態(tài)分析等計算得到了本結構的振型和頻率等動力特性。3.分別采用振型分解反應譜法、動態(tài)時程一致激勵法對其進行地震響應分析。分析研究本懸索跨越結構在一維地震動作用下和在多維地震動作用下的不同響應規(guī)律。4.研究懸索跨越結構在極端地震作用下的響應規(guī)律。并將考慮幾何非線性的計算結果與線性時程結果對比。根據(jù)野三河懸索跨越的相關計算和現(xiàn)行規(guī)范的研究,提出了幾點現(xiàn)行規(guī)范不完善和需要深入探討的地方。目前關于管道懸索跨越結構的地震響應分析的研究并不多,而且可以依據(jù)的相關規(guī)范也有不完善之處,本文針對野三河管道工程所進行的有關計算希望會對該類似工程的設計、安全運行、和相應規(guī)范的編寫與修訂提供一些參考。
【關鍵詞】:懸索跨越結構 有限元分析 幾何非線性 反應譜分析 時程分析
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TE973.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-24
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 懸索跨越結構簡介10-12
- 1.3 懸索跨越結構國內外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.3.1 管道懸索跨越結構的發(fā)展12-13
- 1.3.2 管道跨越的研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4 懸索跨越結構的分析理論15-17
- 1.4.1 彈性理論15-16
- 1.4.2 撓度理論16-17
- 1.4.3 有限位移理論17
- 1.5 懸索跨越結構地震響應分析17-21
- 1.5.1 地震響應分析的方法17-19
- 1.5.2 阻尼問題19-20
- 1.5.3 非線性問題20-21
- 1.6 主要研究內容和技術路線21-24
- 第二章 懸索跨越結構靜動力特性分析24-42
- 2.1 野三河懸索跨越工程概況24-26
- 2.2 MIDAS/CIVIL有限元模型建立26-32
- 2.2.1 MIDAS軟件懸索橋分析方法26-27
- 2.2.2 建模參數(shù)資料27-28
- 2.2.3 懸索跨越各構件模擬28-29
- 2.2.4 邊界條件與荷載29-32
- 2.3 初始平衡狀態(tài)分析32-34
- 2.4 靜力特性分析34-35
- 2.5 動力特性分析35-41
- 2.5.1 動力特性分析方法36-37
- 2.5.2 模態(tài)分析結果37-41
- 2.6 本章小結41-42
- 第三章 懸索跨越結構反應譜分析42-53
- 3.1 反應譜分析步驟42
- 3.2 地震動輸入42-45
- 3.2.1 水平設計加速度反應譜42-44
- 3.2.2 豎向設計加速度反應譜44-45
- 3.3 反應譜振型組合分析45-46
- 3.3.1 反應譜振型階數(shù)45-46
- 3.3.2 反應譜振型組合46
- 3.4 反應譜分析計算結果46-52
- 3.4.1 關鍵位置響應結果表格47-48
- 3.4.2 主要的結果包絡圖48-51
- 3.4.3 反應譜結果分析51-52
- 3.5 本章小結52-53
- 第四章 懸索跨越結構時程分析53-83
- 4.1 時程分析概述53-55
- 4.1.1 懸索橋幾何非線性特點53
- 4.1.2 地震動非線性時程分析53-54
- 4.1.3 時程分析方法54-55
- 4.2 地震動的輸入55-62
- 4.2.1 地震波選取方法55-56
- 4.2.2 調整地震波的步驟56-59
- 4.2.3 地震波調整59-62
- 4.3 線性時程分析與設計反應譜結果對比62-64
- 4.4 非線性時程分析結果64-82
- 4.4.1 單向一致激勵65-73
- 4.4.2 多向一致激勵73-80
- 4.4.3 最大變形和受力分析80-82
- 4.5 本章小結82-83
- 第五章 極端地震下結構響應分析83-95
- 5.1 結構響應分析83-85
- 5.2 幾何非線性因素分析85-92
- 5.3 對現(xiàn)行規(guī)范的建議92-93
- 5.4 本章小結93-95
- 第六章 總結與展望95-98
- 6.1 研究工作結論95-96
- 6.2 研究工作展望96-98
- 參考文獻98-100
- 致謝100-101
- 個人簡歷101
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本文關鍵詞:大型管道懸索跨越工程地震動響應分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:459396
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