双塔自锚式悬索桥动力特性分析与减隔震措施研究
发布时间：2021-02-08 10:08
现阶段,自锚式悬索桥凭借独特造型被普遍应用到桥梁项目中来。我国首座自锚式悬索桥始自2000年,从2015年开始至今,我国接连开展了 50多座自锚式悬索桥的建设工作。自锚式悬索桥凭借其独特的外观和优良的承受性能,已被桥梁设计者纳入到优秀桥型的行列中。但是,基于自锚式悬索桥的减震调节和动力性能角度的探讨仍不够深入。同时,当今世界地震灾害频繁,涉及自锚式悬索桥的减震调节设计方面缺乏具体的标准进行周密的借鉴。所以,基于自锚式悬索桥地震动力预警和减震调节策略的探讨工作亟待开展。本文基于沈阳市东塔跨浑河桥案例展开探讨,分析工具采用桥梁设计目前最长用的Midas Civil通用有限元软件,全面的对双塔自锚式悬索桥进行地震的响应分析及减震设计探讨。首先,应筛选出最能科学表达自锚式悬索桥自振特性的形状函数,以Rayleigh法为计算手段,进行自锚式悬索桥横向自由振动基频计算公式和自锚式悬索桥的竖向基频计算公式的推算工作,其次,将人工合成地震时程波和设计反应谱（按照抗震标准）进行分类输入,将两者当做地震动作用,从而得到桥梁的地震响应;然后,对加劲梁及索塔、主缆等受力的较大的截面展开弯矩-曲线研究,对数据（...
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 桥梁震害特点
1.2.1 上部结构震害
1.2.2 下部基础震害
1.3 自锚式悬索桥的地震响应分析概况
1.3.1 国内的研究现状
1.3.2 国外的研究现状
1.3.3 国内外的研究现状分析
1.4 本文的研究背景及内容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究内容
第二章 双塔自锚式悬索桥自由振动分析
2.1 双塔自锚式悬索桥自由振动分析的RAYLEIGH法
2.1.1 基于能量原理的Rayleigh法
2.1.2 双塔自锚式悬索桥竖向自由振动分析
2.1.3 双塔自锚式悬索桥横向自由振动分析
2.2 双塔自锚式悬索桥自由振动分析的有限元法
2.2.1 加劲梁和索塔的模拟
2.2.2 主缆和吊索的模拟
2.2.3 桩基础的模拟
2.2.4 支座的模拟
2.2.5 双塔自锚式悬索桥的自振特性分析结果
2.3 动力特性对恒载变化的敏感性
2.3.1 动力特性对加劲梁刚度变化的敏感性
2.3.2 动力特性对索塔刚度变化的敏感性
2.3.3 动力特性对失跨比变化的敏感性
2.4 本章小结
第三章 双塔自锚式悬索桥地震响应分析
3.1 阻尼的取值
3.1.1 Reyliegh阻尼
3.1.2 应变能比例法
3.1.3 等效阻尼比法
3.1.4 本文阻尼的取值
3.2 反应谱分析
3.2.1 纵向激励作用
3.2.2 横向激励作用
3.3 时程反应分析
3.3.1 三向正交激励组合作用
3.3.2 截面M-φ分析
3.3.3 材料本构关系
3.3.4 截面M-φ曲线分析
3.3.5 结构抗震性能分析
3.4 阻尼对地震响应的影响
3.5 本章小结
第四章 双塔自锚式悬索桥纵向减震控制研究
4.1 粘滞阻尼器的减震原理
4.2 粘滞阻尼器的恢复力模型
4.2.1 线性模型
4.2.2 Kelvin模型
4.2.3 Maxwell模型
4.3 粘滞阻尼器布置位置与参数
4.3.1 粘滞阻尼器的布置位置
4.3.2 粘滞阻尼器的参数
4.4 双塔自锚式悬索桥纵向减震效果时程分析
4.5 横向减震控制设计及桥梁结构验算
4.5.1 桥梁结构验算
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 本文研究结论
5.2 课题展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高层结构设置TMD阻尼器减震效果[J]. 郝敬师,王静,王兴国,葛楠. 河北联合大学学报(自然科学版). 2012(04)
[2]地震作用下某高层结构MTMD减震控制研究[J]. 赵天一,王磊,田利. 四川建筑科学研究. 2012(03)
[3]桥梁抗震分析中桥墩M-φ曲线的求解[J]. 刘喜平,徐长玉. 吉林建筑工程学院学报. 2012(03)
[4]Study on seismic response control of a single-tower self-anchored suspension bridge with elastic-plastic steel damper[J]. WANG Hao *,ZHOU Rui,ZONG ZhouHong,WANG Chen & LI AiQun Key Laboratory of Concrete & Prestressed Concrete Structure of Ministry of Education,Southeast University,Nanjing 210096,China. Science China（Technological Sciences）. 2012(06)
[5]ABAQUS纤维单元的混凝土滞回模型的开发[J]. 李健,戚永乐. 科学技术与工程. 2012(02)
[6]基于MATLAB语言的钢筋混凝土梁截面M-φ曲线[J]. 王萃敏,王兴国,苏幼坡,葛楠. 河北理工大学学报(自然科学版). 2010(01)
[7]自锚式悬索桥地震响应及减震控制分析[J]. 宋旭明,戴公连,曾庆元. 中南大学学报(自然科学版). 2009(04)
[8]自锚式悬索桥的粘滞阻尼器减震控制[J]. 宋旭明,戴公连,曾庆元. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(03)
[9]钢混混合桥梁结构等效阻尼比的推算[J]. 王孝军,霍正存,马山明. 公路工程. 2009(01)
[10]粘弹性阻尼器钢框架减震性能分析[J]. 孙玉萍,王敏,何晴光,王云. 甘肃科学学报. 2008(03)
博士论文
[1]自锚式悬索桥地震非线性时程响应分析和简化方法研究[D]. 李杰.西南交通大学 2007
[2]大跨度自锚式悬索桥结构体系及静动力性能研究[D]. 胡建华.湖南大学 2006
[3]磁流变阻尼器在大跨度桥梁上的减震理论研究[D]. 杨孟刚.中南大学 2004
[4]混凝土自锚式悬索桥三维地震反应研究[D]. 刘春城.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]自锚式悬索桥延性抗震和金属耗能减震研究[D]. 杨军.大连理工大学 2009
[2]混凝土自锚式悬索桥动力特性分析[D]. 崔贵云.西南交通大学 2008
[3]具有粘滞阻尼器偏心结构的动力分析及优化设计[D]. 聂云靖.太原理工大学 2003
本文编号：3023755
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 桥梁震害特点
1.2.1 上部结构震害
1.2.2 下部基础震害
1.3 自锚式悬索桥的地震响应分析概况
1.3.1 国内的研究现状
1.3.2 国外的研究现状
1.3.3 国内外的研究现状分析
1.4 本文的研究背景及内容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究内容
第二章 双塔自锚式悬索桥自由振动分析
2.1 双塔自锚式悬索桥自由振动分析的RAYLEIGH法
2.1.1 基于能量原理的Rayleigh法
2.1.2 双塔自锚式悬索桥竖向自由振动分析
2.1.3 双塔自锚式悬索桥横向自由振动分析
2.2 双塔自锚式悬索桥自由振动分析的有限元法
2.2.1 加劲梁和索塔的模拟
2.2.2 主缆和吊索的模拟
2.2.3 桩基础的模拟
2.2.4 支座的模拟
2.2.5 双塔自锚式悬索桥的自振特性分析结果
2.3 动力特性对恒载变化的敏感性
2.3.1 动力特性对加劲梁刚度变化的敏感性
2.3.2 动力特性对索塔刚度变化的敏感性
2.3.3 动力特性对失跨比变化的敏感性
2.4 本章小结
第三章 双塔自锚式悬索桥地震响应分析
3.1 阻尼的取值
3.1.1 Reyliegh阻尼
3.1.2 应变能比例法
3.1.3 等效阻尼比法
3.1.4 本文阻尼的取值
3.2 反应谱分析
3.2.1 纵向激励作用
3.2.2 横向激励作用
3.3 时程反应分析
3.3.1 三向正交激励组合作用
3.3.2 截面M-φ分析
3.3.3 材料本构关系
3.3.4 截面M-φ曲线分析
3.3.5 结构抗震性能分析
3.4 阻尼对地震响应的影响
3.5 本章小结
第四章 双塔自锚式悬索桥纵向减震控制研究
4.1 粘滞阻尼器的减震原理
4.2 粘滞阻尼器的恢复力模型
4.2.1 线性模型
4.2.2 Kelvin模型
4.2.3 Maxwell模型
4.3 粘滞阻尼器布置位置与参数
4.3.1 粘滞阻尼器的布置位置
4.3.2 粘滞阻尼器的参数
4.4 双塔自锚式悬索桥纵向减震效果时程分析
4.5 横向减震控制设计及桥梁结构验算
4.5.1 桥梁结构验算
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 本文研究结论
5.2 课题展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高层结构设置TMD阻尼器减震效果[J]. 郝敬师,王静,王兴国,葛楠. 河北联合大学学报(自然科学版). 2012(04)
[2]地震作用下某高层结构MTMD减震控制研究[J]. 赵天一,王磊,田利. 四川建筑科学研究. 2012(03)
[3]桥梁抗震分析中桥墩M-φ曲线的求解[J]. 刘喜平,徐长玉. 吉林建筑工程学院学报. 2012(03)
[4]Study on seismic response control of a single-tower self-anchored suspension bridge with elastic-plastic steel damper[J]. WANG Hao *,ZHOU Rui,ZONG ZhouHong,WANG Chen & LI AiQun Key Laboratory of Concrete & Prestressed Concrete Structure of Ministry of Education,Southeast University,Nanjing 210096,China. Science China（Technological Sciences）. 2012(06)
[5]ABAQUS纤维单元的混凝土滞回模型的开发[J]. 李健,戚永乐. 科学技术与工程. 2012(02)
[6]基于MATLAB语言的钢筋混凝土梁截面M-φ曲线[J]. 王萃敏,王兴国,苏幼坡,葛楠. 河北理工大学学报(自然科学版). 2010(01)
[7]自锚式悬索桥地震响应及减震控制分析[J]. 宋旭明,戴公连,曾庆元. 中南大学学报(自然科学版). 2009(04)
[8]自锚式悬索桥的粘滞阻尼器减震控制[J]. 宋旭明,戴公连,曾庆元. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(03)
[9]钢混混合桥梁结构等效阻尼比的推算[J]. 王孝军,霍正存,马山明. 公路工程. 2009(01)
[10]粘弹性阻尼器钢框架减震性能分析[J]. 孙玉萍,王敏,何晴光,王云. 甘肃科学学报. 2008(03)
博士论文
[1]自锚式悬索桥地震非线性时程响应分析和简化方法研究[D]. 李杰.西南交通大学 2007
[2]大跨度自锚式悬索桥结构体系及静动力性能研究[D]. 胡建华.湖南大学 2006
[3]磁流变阻尼器在大跨度桥梁上的减震理论研究[D]. 杨孟刚.中南大学 2004
[4]混凝土自锚式悬索桥三维地震反应研究[D]. 刘春城.大连理工大学 2003
硕士论文
[1]自锚式悬索桥延性抗震和金属耗能减震研究[D]. 杨军.大连理工大学 2009
[2]混凝土自锚式悬索桥动力特性分析[D]. 崔贵云.西南交通大学 2008
[3]具有粘滞阻尼器偏心结构的动力分析及优化设计[D]. 聂云靖.太原理工大学 2003
本文编号：3023755
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3023755.html
