双线铁路高墩大跨连续刚构桥设计与抗震计算分析

发布时间：2017-10-23 09:05

  本文关键词：双线铁路高墩大跨连续刚构桥设计与抗震计算分析

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【摘要】：桥梁是跨越公路、铁路以及各种障碍物的重要结构,在交通事业中占有极其重要的地位。而大跨度预应力混凝土连续刚构桥由于其具有适应性强、受力简单、方便施工、投资少、经济效益高和整体性能好、刚度大、变形小、抗震性能好等各种优点脱颖而出,成为一种非常实用的桥型结构,在现代公路、铁路建设中得到越来越广泛的应用。中国幅员辽阔,有很多地方处于地震带上,地震活动频繁。地震使国家和人民遭受重大损失,桥梁是交通的咽喉,地震发生时,如果桥梁受到破坏修复困难,会导致交通运输中断,严重阻碍抗震救灾工作的进行。因此,对高墩大跨度桥梁进行有限元静动力分析,制定有效的抗震措施来保证其在地震中的安全是非常必要的,对社会和经济建设具有重大意义。本文依托成昆铁路蜻蛉河双线特大桥项目,结合常规受力分析、反应谱分析和时程分析方法,针对该桥梁的动力特性以及地震响应等方面进行了分析研究。本文主要完成的工作包括以下几个方面：1、在广泛收集和研究国内外相关资料的基础上,介绍了国内外连续刚构桥的发展现状和其自身特点。介绍了该类桥梁设计方法和抗震分析方法。2、介绍了蜻蛉河双线特大桥主桥的常规设计和静力计算分析,总结出该类桥梁的受力特点。3、本文以蜻蛉河双线特大桥主桥动力特性分析和相关理论为基础,结合反应谱和时程分析方法,对蜻蛉河双线特大桥主桥进行了多遇地震和罕遇地震的反应分析,得出其主墩的受力特点,在此基础上对本桥主墩按各种地震反应结果进行验算,确保本桥在多遇地震和罕遇地震情况下按规范验算的各项指标均满足要求,保证结构在地震作用下的安全。并且,可为该类桥梁的抗震计算分析提供一定参考。
【关键词】：成昆铁路 高墩大跨连续刚构桥 静力设计 反应谱分析 时程分析 抗震设计
【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;U448.23
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究的意义10
• 1.2 国内外发展概况10-12
• 1.3 连续刚构桥的特点12-13
• 1.4 今后连续刚构桥的发展趋势13-14
• 1.5 地震反应分析方法14-15
• 1.6 桥梁工程抗震设计的流程15-16
• 1.7 本文研究的主要内容、目标和方法16-18
• 第2章 蜻蛉河双线特大桥设计概况18-26
• 2.1 概况18-19
• 2.2 蜻蛉河双线特大桥的设计概述19-25
• 2.2.1 桥渡设计和桥式方案选择19-20
• 2.2.2 主桥设计20-23
• 2.2.3 主桥预应力筋布置23
• 2.2.4 主桥下部结构设计23-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 高墩大跨连续刚构桥静力分析26-38
• 3.1 主桥模型建立26
• 3.2 主桥边界条件的模拟26-27
• 3.3 本桥材料选用27-28
• 3.4 本桥荷载的施加28-29
• 3.5 主桥计算结果及静力特性分析29-37
• 3.5.1 梁部主要设计指标和主要计算结果29-34
• 3.5.2 桥墩计算结果34-36
• 3.5.3 连续刚构桥的静力特性分析36-37
• 3.6 本章小结37-38
• 第4章 高墩大跨连续刚构桥的动力特性分析38-47
• 4.1 连续刚构桥结构动力特性分析概述38
• 4.2 桥梁结构动力分析理论38-41
• 4.2.1 离散体系的动力学方程式38-40
• 4.2.2 结构体系的振动频率与振型40-41
• 4.3 高墩大跨连续刚构桥的动力特性分析41-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 高墩大跨连续刚构桥的反应谱分析47-60
• 5.1 反应谱47-51
• 5.1.1 理论概述47
• 5.1.2 地震反应谱分析47-51
• 5.2 桥梁结构抗震概念设计51-53
• 5.2.1 结构合理抗震选型51-52
• 5.2.2 桥梁结构抗震体系选择52
• 5.2.3 连续刚构桥的抗震设计52-53
• 5.3 高墩大跨连续刚构桥的反应谱分析53-59
• 5.3.1 桥梁结构计算模型模拟53-54
• 5.3.2 场地反应谱输入54-55
• 5.3.3 高墩大跨连续刚构桥反应谱计算分析结果55-59
• 5.3.4 高墩大跨连续刚构桥抗震计算结果59
• 5.4 本章小结59-60
• 第6章 高墩大跨连续刚构桥时程分析60-68
• 6.1 高墩大跨连续刚构桥的时程分析方法60-61
• 6.1.1 概述60
• 6.1.2 动态分析理论简介60-61
• 6.2 桥梁结构的振动阻尼61-62
• 6.3 高墩大跨连续刚构桥的时程分析62-67
• 6.3.1 输入的场地地震动参数62-64
• 6.3.2 多遇地震的时程分析64
• 6.3.3 罕遇地震的时程分析64-67
• 6.3.4 地震作用下桥墩截面强度验算67
• 6.4 本章小结67-68
• 结论与展望68-70
• 本文主要研究结论68-69
• 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目75-76

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本文编号：1082557