三塔大跨度悬索桥的随机地震响应分析

发布时间：2021-04-27 13:02

　　近年来,三塔悬索桥已经在我国广泛建设。相较于传统双塔单主跨悬索桥,三塔两跨悬索桥具有更加优良的跨越能力与经济性能。但由于中塔缺乏有效的纵向约束,因而与两塔悬索桥具有不同的动力特性。目前对大跨度悬索桥的抗震性能分析主要采用时程分析方法,对于地震这一随机性强烈的作用,时程分析法作为一种确定性方法显然缺乏统计意义。本文以一座大跨度三塔两跨悬索桥为工程背景,采用随机振动理论,选取合理的功率谱模型与空间变异性模型,对该桥进行了三向一维一致激励、三维多点一致激励与三维多点非一致激励下的地震响应分析,主要研究内容如下:（1）通过建立全桥有限元模型,研究了三塔两跨悬索桥的动力特性,该类桥梁具有大跨桥梁典型的低频率长周期特性。（2）研究了三塔两跨悬索桥模态阶数选取对随机地震响应结果的影响。（3）对某一座三塔两跨悬索桥进行了三维单向一致激励与三维多点一致激励的地震响应分析,结构的各构件不同方向地震响应对激励方向具有不同的敏感程度。并且地震动三个方向之间的相干性会对响应造成影响。（4）选取了合理的功率谱模型参数,分别对部分相干效应、行波效应与局部场地效应对三塔两跨悬索桥随机地震响应计算的影响进行了分析。行波... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 悬索桥的地震响应分析方法
    1.3 随机振动理论
    1.4 三塔悬索桥的发展历史及现状
        1.4.1 国外三塔悬索桥的发展概况
        1.4.2 国内三塔悬索桥的发展概况
    1.5 本文研究内容
第2章 悬索桥地震响应分析方法
    2.1 桥梁地震响应分析方法
        2.1.1 反应谱法
        2.1.2 时程分析法
        2.1.3 随机振动法
    2.2 地震动功率谱模型
        2.2.1 常见的自功率谱密度函数模型
        2.2.2 地震动的空间变异性
    2.3 本章小结
第3章 三塔悬索桥动力特性分析
    3.1 三塔悬索桥的有限元模型
        3.1.1 三塔悬索桥结构
        3.1.2 三塔悬索桥有限元模型
    3.2 桥梁的动力特性
        3.2.1 模态分析方法
        3.2.2 三塔悬索桥的模态分析结果
        3.2.3 三塔悬索桥振型参与系数分布
    3.3 本章小结
第4章 三塔悬索桥的一致激励响应
    4.1 模型及参数的选取
    4.2 一维一致激励下三塔悬索桥的随机响应分析
        4.2.1 三塔悬索桥桥塔在一维激励下响应
        4.2.2 三塔悬索桥一维激励下加劲梁的响应
    4.3 三维一致激励下三塔悬索桥的随机响应分析
        4.3.1 三维一致激励下输入功率谱密度函数参数
        4.3.2 三维一致激励下三塔悬索桥的地震响应
    4.4 本章小结
第5章 三塔悬索桥的非一致激励响应
    5.1 三塔悬索桥考虑相干效应的随机地震响应分析
        5.1.1 模型及参数选择
        5.1.2 三塔悬索桥考虑部分相干效应的随机地震响应结果
    5.2 三塔悬索桥考虑行波效应的随机地震响应分析
        5.2.1 行波效应功率谱的计算
        5.2.2 三塔悬索桥考虑行波效应的随机地震响应
        5.2.3 三塔悬索桥行波效应与部分相干效应共同作用结果
    5.3 三塔悬索桥考虑局部场地效应的随机地震响应
        5.3.1 局部场地效应的工况分析
        5.3.2 三塔悬索桥考虑局部场地效应的随机地震响应
        5.3.3 三塔悬索桥考虑空间变异性的随机地震响应
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]集集地震与汶川地震、美国西部地震的近场区视波速比较[J]. 赵世伟,罗奇峰.  振动与冲击. 2013(14)
[2]多塔悬索桥的研究进展[J]. 张新军,赵孝平.  公路. 2008(10)
[3]行波效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响[J]. 丁阳,张笈玮,李忠献.  地震工程与工程振动. 2008(01)
[4]大跨度空间结构多维多点非平稳随机地震反应分析[J]. 丁阳,林伟,李忠献.  工程力学. 2007(03)
[5]多点激励反应谱法的理论研究[J]. 叶继红,孙建梅.  应用力学学报. 2007(01)
[6]基于现行抗震规范的胡聿贤模型参数研究[J]. 许谋奎,马人乐,张猛,张增军.  世界地震工程. 2006(04)
[7]结构跨度对非一致输入下大跨空间网格结构地震响应的影响[J]. 梁嘉庆,叶继红.  空间结构. 2004(03)
[8]多点激励下结构随机地震反应分析的反应谱方法[J]. 李杰,李建华.  地震工程与工程振动. 2004(03)
[9]大跨度结构抗震分析方法及近期进展[J]. 林家浩,张亚辉,赵岩.  力学进展. 2001(03)
[10]非一致地震激励下大跨度斜拉桥的响应特征[J]. 范立础,王君杰,陈玮.  计算力学学报. 2001(03)



本文编号：3163518