异形斜塔斜拉桥地震响应与索梁锚固和换索计算分析研究

发布时间：2017-05-15 09:27

  本文关键词：异形斜塔斜拉桥地震响应与索梁锚固和换索计算分析研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以海南如意岛跨径70+80+200+80+70m异形双塔双索面斜拉桥为研究对象,选用集中参数法模拟桩-土相互作用,使用MIDAS/CIVIL软件建立全桥有限元模型进行分析计算。采用反应谱方法与时程分析方法计算地震作用的结构位移和内力,检验两种方法的相关性；再根据选用的减隔震支座参数模拟其边界非线性,对比分析线性时程与非线性时程结构响应的差异,从而验证减隔震支座对桥梁的影响。接着通过内力计算下部结构配筋,进行非线性分析,计算其最危险截面的塑性转角,由此得到构件的延性系数,并确定其抗震性能是否满足要求。应用大型有限元软件ANSYS建立全桥板壳单元模型,通过试算得到中跨最长索的最不利加载工况,计算该工况下索梁锚固结构各主要板件的最大主应力、最小主应力和换算应力,分析各板件应力的合理性,在此基础上提出相应的优化方案。计算在一半车道有车辆通过的换索过程中,单根拉索拆除前后,同侧和异侧其余拉索的内力、主梁的变形、内力和应力变化,分析斜拉桥换索的可行性。
【关键词】：异形斜拉桥 地震响应 延性系数 索梁锚固 换索
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55;U448.27
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 异形斜拉桥的发展10-12
• 1.2 斜拉桥抗震研究现状12-13
• 1.3 钢梁斜拉桥索梁锚固形式13-14
• 1.4 斜拉桥换索14-16
• 1.4.1 既有斜拉桥拉索损伤和更换14-16
• 1.4.2 换索通常要求部分车道通行16
• 1.5 论文研究对象16-19
• 1.6 论文主要研究内容19-20
• 第2章 地震响应计算分析20-47
• 2.1 引言20
• 2.2 有限元模型建立20-23
• 2.2.1 主体结构的模拟20-21
• 2.2.2 桩土相互作用的模拟21-23
• 2.2.3 边界模拟23
• 2.3 结构自振特性23-25
• 2.4 反应谱分析25-29
• 2.4.1 地震动的输入25-26
• 2.4.2 反应谱振型组合方法26
• 2.4.3 地震作用荷载组合26
• 2.4.4 反应谱地震响应分析26-29
• 2.5 时程计算分析29-41
• 2.5.1 时程分析法概述30
• 2.5.2 地震动输入30
• 2.5.3 线性时程计算分析30-35
• 2.5.4 边界非线性理论35-36
• 2.5.5 非线性时程计算分析36-41
• 2.6 反应谱法与时程分析计算结果对比41-43
• 2.7 线性时程与非线性时程分析计算结果对比43-45
• 2.8 本章小结45-47
• 第3章 抗震验算47-62
• 3.1 概述47-48
• 3.1.1 抗震设防性能目标47
• 3.1.2 地震反应计算方法47-48
• 3.1.3 抗震验算内容48
• 3.2 E1地震作用48-50
• 3.2.1 桥墩截面强度和稳定性验算48-49
• 3.2.2 基础承载能力及强度验算49
• 3.2.3 主梁应力验算49-50
• 3.2.4 主塔应力验算50
• 3.2.5 斜拉索应力验算50
• 3.3 E2地震作用50-57
• 3.3.1 材料非线性51-52
• 3.3.2 截面非线性52-54
• 3.3.3 非线性时程分析54-55
• 3.3.4 抗震性能验算55-57
• 3.4 E3地震作用57-61
• 3.4.1 桥墩验算57-59
• 3.4.2 承台和桩基验算59
• 3.4.3 主梁应力验算59-60
• 3.4.4 主塔应力验算60
• 3.4.5 斜拉索应力验算60
• 3.4.6 支承长度验算60-61
• 3.5 小结61-62
• 第4章 索梁锚固详细应力计算分析和优化研究62-74
• 4.1 设计方案62
• 4.2 全桥组合单元模型建立62-64
• 4.2.1 索梁锚固构造详细模拟62-63
• 4.2.2 全桥各部件模拟63-64
• 4.3 荷载工况64-65
• 4.4 索梁锚固详细应力计算分析65-68
• 4.4.1 索梁锚固详细应力计算分析65-67
• 4.4.2 应力汇总分析67-68
• 4.5 索梁锚固修改方案及其计算分析68-73
• 4.5.1 原设计方案不足和修改方案68
• 4.5.2 修改方案一计算分析68-70
• 4.5.3 修改方案二计算分析70-71
• 4.5.4 修改方案三计算分析71-72
• 4.5.5 修改方案应力汇总分析和优化方案72-73
• 4.6 本章小结73-74
• 第5章 换索验算分析74-82
• 5.1 引言74
• 5.2 拉索拆除工况74-75
• 5.3 换索对拉索受力影响75-78
• 5.3.1 换索对异侧拉索内力影响75-76
• 5.3.2 换索对同侧拉索内力影响76-78
• 5.4 换索对主梁的变形、内力和应力影响78-81
• 5.4.1 换索对主梁变形影响78-79
• 5.4.2 换索对主梁内力和应力影响79-81
• 5.5 小结81-82
• 结论与展望82-85
• 致谢85-86
• 参考文献86-89
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目89

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈亨锦,王凯,李承根;浅谈部分斜拉桥[J];桥梁建设;2002年01期

2 陈亨锦;王凯;李承根;;浅谈部分斜拉桥[J];OVM通讯;2002年03期

3 郑一峰,黄侨,张宏伟;部分斜拉桥斜拉索设计方法研究[J];公路;2005年02期

4 王小洁;;斜拉桥拉索动力模型修正方法[J];公路与汽运;2006年04期

5 马洪山;;斜拉桥拉索减振方法与展望[J];硅谷;2009年06期

6 薛花娟;缪芳;陈灵芝;;长大斜拉桥缆索体系减振技术[J];现代冶金;2009年02期

7 薛花娟;陈灵芝;赵成哲;;长大斜拉桥缆索体系减振关键技术介绍[J];公路;2009年05期

8 Frilz Leonhardt;成井信;潘蜀健;;斜拉桥近年的发展和展望[J];国外桥梁;1982年03期

9 金东灿,吴亮明;联邦德国的斜拉桥[J];铁道建筑;1984年04期

10 易圣涛;;我国斜拉桥的现状和问题[J];公路;1987年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 项海帆;史家钧;;斜拉桥的拉索振动及其控制[A];全国索结构学术交流会论文集[C];1991年

2 何宪飞;陈艾荣;项海帆;;多跨斜拉桥斜拉索疲劳分析[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十三届年会论文集（上册）[C];1998年

3 乐鹏飞;;低塔斜拉桥[A];二○○○年湖北省桥梁学术讨论会论文集（下册）[C];2000年

4 詹胜;徐幼麟;沈其民;周海俊;;斜拉桥拉索风雨振动试验新装置[A];第15届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2006年

5 李寿英;陈政清;;斜拉桥拉索安装亮化灯具的风致稳定性研究[A];第16届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2007年

6 李毅佳;陈志华;王小盾;;斜拉桥索的抑振措施研究[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年

7 顾明;黄麟;王国砚;;斜拉桥拉索风雨激振机理的理论研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年

8 余康烨;杨文兵;;中跨斜拉桥拉索振动及其抑振研究[A];第二届湖北省力学学会青年学术研讨会论文集[C];2006年

9 钱雪松;;斜拉桥拉索的减振措施[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年

10 周亚刚;孙利民;;斜拉桥减振辅助索的参数分析[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 徐兰山;激情化作彩虹飞[N];科技日报;2004年

2 李雪林;让桥梁在大风中巍然屹立[N];文汇报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 薛江;桁架箱梁斜拉桥结构力学性能研究[D];天津大学;2014年

2 陈向东;轻轨车辆与斜拉桥动态耦合系统的数值模拟方法及应用[D];上海交通大学;2009年

3 雷宇;组合梁斜拉桥静力稳定性研究[D];西南交通大学;2009年

4 侯立群;大型斜拉桥基于健康监测的模型修正、损伤诊断与预警方法[D];哈尔滨工业大学;2009年

5 唐涛;斜拉桥结构体系使用安全性评估理论与方法研究[D];同济大学;2006年

6 赵翔;拉索损伤对斜拉桥结构性能影响的研究[D];东南大学;2005年

7 王福春;预应力混凝土折线塔斜拉桥力学特性的研究[D];东北大学;2011年

8 王修勇;斜拉桥拉索振动控制新技术研究[D];中南大学;2002年

9 江锋;薄壁箱梁混合单元及其在斜拉桥双重非线性分析中的应用研究[D];中南大学;2004年

10 禹见达;磁流变阻尼器对斜拉桥拉索振动控制的理论与试验研究[D];湖南大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 韦达洁;碳纤维拉索斜拉桥非线性分析[D];湖南大学;2005年

2 李锋丹;单索面大挑臂斜拉桥非线性稳定性研究[D];东北林业大学;2015年

3 常正强;铁路四线重载钢桁梁斜拉桥静动力分析研究[D];西南交通大学;2015年

4 杨凯;PC箱梁曲线斜拉桥的静力性能研究[D];西南交通大学;2015年

5 葛昆鹏;斜拉桥索梁锚固区局部分析[D];西南交通大学;2015年

6 李专干;斜拉桥的模态跃迁行为及其对涡激振动的影响[D];江苏大学;2016年

7 刘宝龙;斜拉桥拉索的振动控制研究及仿真分析[D];华东交通大学;2016年

8 曾亚光;跨断层深水斜拉桥非线性地震响应特性及损伤评估[D];北京交通大学;2016年

9 杨立国;斜拉桥拉索损伤诊断方法及其工程应用[D];防灾科技学院;2016年

10 梁显;钢拱塔斜拉桥的温度场和温度效应研究[D];石家庄铁道大学;2016年

  本文关键词：异形斜塔斜拉桥地震响应与索梁锚固和换索计算分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：367411