大跨度斜拉桥地震响应分析与减震措施研究

发布时间：2020-11-06 01:27

　　 近年来,随着我国现代经济和基础建设飞速发展,我国对沿海城市交通的发展促使一座座大跨度斜拉桥兴建起来。这些大型的工程投资巨大,建设周期长,一旦在地震作用下发生破坏,将会直接导致整个地区交通瘫痪,带来巨大的经济损失和人员伤亡,所以这些大跨度斜拉桥在地震作用下的安全性必须得到重视。本文以大连湾大跨度斜拉桥为研究对象,依据斜拉桥实际设计资料,采用有限元软件建立有限元模型。分析研究了大跨度斜拉桥的动力特性和在E2地震作用下的动力响应规律,并对大跨度斜拉桥开展了减震措施研究。本文主要内容如下:(1)首先介绍了论文的研究背景和研究意义,桥梁震害的特点和发生原因。通过查阅文献对斜拉桥地震响应和减隔震措施的研究现状进行总结,明确了本文主要的研究内容。(2)介绍了桥梁地震反应分析方法,主要包括静力法、反应谱法和动力时程分析法,并总结了三种方法的优缺点和各自的适用范围。对于大跨度斜拉桥,目前最常用的方法是动力时程分析法。(3)对大连湾大跨度斜拉桥的工程概况进行了介绍,详细的介绍了该大桥有限元模型建立的过程。分别对考虑桩-土作用和不考虑桩土作用两种计算模型进行了自振特性分析,对比分析了桩-土作用对结构自振特性的影响。(4)对两种计算模型进行了一致激励下地震响应时程分析,得出大连湾大跨度斜拉桥在地震动作用下的动力响应规律。并对不考虑桩-土作用的计算模型进行了考虑行波效应的地震响应时程分析,研究行波效应对大跨度斜拉的影响。(5)对大跨度斜拉桥进行减震措施研究。在塔梁之间纵向设置防屈曲耗能支撑和黏滞阻尼器,在E2地震作用下,研究了防屈曲耗能支撑的屈服承载力和黏滞阻尼器的阻尼系数对大跨度斜拉桥地震响应规律和减震效果,并选取合适的减震装置和减震装置参数。
【学位单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U442.55
【部分图文】：

图 1-1 中国地震带分布图着连接两地交通的重要作用，在地震中一旦遭到破坏，直接会导致经济损失和人员伤亡。环太平洋地震带在三大地震带中，每年发我国三大海峡又处在其上，直接威胁着我国这沿海地区跨海桥梁有的跨海桥梁建设资料，对跨海桥梁工程桥的类别进行总结，可部分大多是大跨度斜拉桥。因此研究大跨度斜拉桥在地震过程中度斜拉桥的减震措施具有重要的意义。研究的工程背景为大连湾跨海大桥主桥部分，位于渤海海域，主凝土板组成的叠合梁，斜拉桥桥塔塔型为 V 形。此类桥塔类型较在地震作用下的关键节点位移和关键截面内力响应可为以后此类重要经验。防屈曲耗能支撑一般应用在建筑结构上，在桥梁中应梁之中纵向设置防屈曲耗能支撑（BRB），实现耗能减震，研究应用的效果和可行性，并与黏滞阻尼器的减震效果作比较，可为研究提供重要理论研究经验和工程数据。大连湾大跨度斜拉桥效

大连湾跨海斜拉桥效果图

图 1-2 大连湾跨海斜拉桥效果图1.2 桥梁震害及其震害发生原因1.2.1 桥梁震害目前，世界上已经发生过无数次地震，地震的破坏性可以造成桥梁结构不同部位的损坏，经人们总结发现，地震引起桥梁的震害主要出现在四个部位[4]：（1）上部结构结构震害桥梁的移位破坏是造成桥梁上部结构破坏的主要原因，在破坏地震作用下，最常见是桥梁顺桥向移位和落梁的破坏。1989 年，旧金山─奥克兰海湾大桥在地震作用下发生落梁现象，如图 1-3 所示。造成旧金山─奥克兰海湾大桥发生落梁的原因是大桥连接相邻支墩相对位移过大，致使一处连接螺栓剪断破坏，从而引发落梁事故的发生。
【参考文献】

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本文编号：2872467