[碩士]大跨度拱塔斜拉橋減震分析

內(nèi)容簡介

　　[碩士]大跨度拱塔斜拉橋減震分析　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：合肥工業(yè)大學　　學位年度：2011　　橋梁是現(xiàn)代交通樞紐的重要組成部分，而大跨度橋梁則是現(xiàn)代橋梁建設最具競爭力的橋型之一。傳統(tǒng)意義上，橋梁的結構設計是來抵抗恒載和一般的活載，包括風荷載、車輛荷載和人群荷載。然而，橋梁結構同樣承受著偶然荷載作用，包括地震力和船只或漂流物的撞擊力。這些偶然荷載的作用會使結構產(chǎn)生較大的慣性力。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，橋梁的跨度也隨之增大，而各種形式的斜拉橋也漸漸成為大跨度橋梁的選型之一。近年來，世界各地地震發(fā)生的頻率迅速增加，而震級也不斷加大，而大跨度斜拉橋的跨度、橋面柔性和橋梁結構復雜性的增大，大跨度斜拉橋的地震動研究和各種減震隔震研究已經(jīng)成為世界各國學者的熱點課題?！　? 本文主要從地震動的輸入、橋梁結構自振特性和結構在采用不同連接形式下的地震作用響應出發(fā)，本文在總結國內(nèi)外地震工作者研究成果的基礎上，結合某大跨度拱塔斜拉橋工程背景，對該橋進行各種激勵下的地震反應研究和采用不同連接形式時的減、隔效果分析。主要內(nèi)容如下:　　 (1)本文第一章首先對斜拉橋的發(fā)展歷史作了簡單回顧，并將結構動力分析方法中的靜力法、時程分析法、反應譜法和隨機振動法進行了總結，分析和比較各種方法的適用范圍。并對斜拉橋動力分析的歷史作了簡單的回顧;　　 (2)本文第二章對橋梁分析中的有限元方法進行了總結，并對大跨度橋梁中地震反應分析方法進行了相應的介紹，最后考慮地震動的特性，著重介紹了地震動的選用、調(diào)整及輸入模式等問題;　　 (3)本文第三章根據(jù)大跨度拱塔斜拉橋的特點，使用大型有限元分析軟件ANSYS建立相應的有限元三維空間模型，通過調(diào)整斜拉索的拉力，得到合適的成橋狀態(tài)，并在成橋狀態(tài)下進行自振特性分析;　　 (4)本文第四章介紹了大跨度拱塔斜拉橋減、隔震單元和合理參數(shù)的選擇，通過理論分析和工程實際情況，確定合理的工作單元及相應的參數(shù);　　 (5)本文第五章介紹大跨度拱塔斜拉橋在塔梁固結(工況I)和塔梁彈性連接(工況II)兩種情況下的地震響應研究，分別對兩種情況進行縱向輸入、縱向+豎向作用和三向作用下的地震反應分析，比較兩種情況下關鍵點的地震時程響應。通過比較分析可以得到，大跨度拱塔斜拉橋，工況II能夠有效控制結構關鍵點的位移和內(nèi)力?！　? (6)本文第六章給出了大跨度拱塔斜拉橋在多點一致激勵作用下，兩種工況的地震反應研究，通過對各關鍵點的響應峰值比較，得到主塔和主梁之間采用合適的連接能夠有效控制地震對結構的作用;　　 (7)本文第七章總結本文研究的主要成果和對后續(xù)工作的展望。

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