钢筋混凝土拱式廊桥动力特性与地震响应研究

发布时间：2017-05-04 09:04

  本文关键词：钢筋混凝土拱式廊桥动力特性与地震响应研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：廊桥是建筑与桥梁的组合,在我国经历了两千多年的发展历程。一方面,在现代化的城市建设热潮中,廊桥工程因其功能性强、美观大方、能够被赋予文化含义等诸多优点,又开始展现出了较好的发展势头。另一方面,最近几年我国地震灾害频发,工程建设的抗震安全受到了越来越多的关注和重视。对廊桥工程这一独特结构的受震安全、特别是其与普通桥梁在地震作用下力学行为的差异研究较少,对抗震设计和分析也缺少足够的现成资料和指导规范,在此方面的研究就显得比较重要和迫切。本文针对上述情况,对陕西省某廊桥做了动力和受震力学特性的研究,主要研究内容如下:首先,介绍了廊桥的概况、在我国的发展历程、桥梁受震破坏损伤、桥梁抗震设计规范和分析方法等内容,以此作为后续研究工作开展的理论基础。第二,以某钢筋混凝土拱式景观廊桥为工程实例,介绍了该项目的工程概况和廊桥具体构造情况,并借助Midas/civil 2011建立连拱式廊桥结构在反应谱和时程波作用下的有限元计算模型。模型建立时分桥梁结构模型(无房屋状况)和整体廊桥结构模型(有房屋状况)两种情况。第三,针对两种不同的模型进行结构的动力特性分析,得出特征值和模态振型,研究各自的动力特性,并分析出上部廊屋建筑结构对廊桥动力力学行为的影响。第四,对结构分别施加反应谱和时程地震波。在反应谱的作用下选取部分控制参数来研究两种模型的差异性。在时程法中选取桥梁结构模型的一项分析指标,校核分析计算过程,结果显示两种方法结果吻合度良好,文中计算内容准确可靠。最后,研究分析了该类型廊桥结构与普通桥梁结构在动力特性和地震响应方面的差异,得出了一些关于廊桥动力特性和地震响应的结论,可为同类廊桥的抗震设计和分析研究提供有益的参考和借鉴。
【关键词】：廊桥 动力特性 地震响应 反应谱分析 时程分析
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 中国廊桥发展历程10-14
• 1.3 廊桥类别及结构特点14-18
• 1.3.1 廊桥的类别14-17
• 1.3.2 廊桥的结构特点17-18
• 1.4 论文选题18
• 1.4.1 研究现状和研究意义18
• 1.4.2 研究问题的选定18
• 1.5 本文的研究内容18-20
• 2 桥梁地震损伤与抗震20-32
• 2.1 桥梁地震损伤20-26
• 2.1.1 主要损伤与次要损伤20
• 2.1.2 按破坏位置的损伤类别20-25
• 2.1.3 拱式桥梁的地震损伤25-26
• 2.2 桥梁抗震26-31
• 2.2.1 桥梁抗震设计规范26-28
• 2.2.2 桥梁结构抗震分析方法28-31
• 2.3 本章小结31-32
• 3 工程背景与有限元建模32-42
• 3.1 工程概述32-34
• 3.1.1 项目概况32-33
• 3.1.2 廊桥构造33-34
• 3.2 设计依据、标准和规范34-36
• 3.2.1 主要技术标准34-35
• 3.2.2 主要依据、标准和规范35
• 3.2.3 材料参数35-36
• 3.3 桥梁结构有限元模拟36-40
• 3.3.1 建模概述36
• 3.3.2 桩基-岩土共同作用模拟36-37
• 3.3.3 桥墩承台有限元的模拟37-38
• 3.3.4 主拱圈的模拟38
• 3.3.5 腹拱圈和拱上横墙的模拟38-39
• 3.3.6 拱背填料的模拟39
• 3.3.7 桥面板的模拟39-40
• 3.4 廊屋有限元模拟40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 动力特性分析42-49
• 4.1 结构动力特性分析概述42
• 4.2 动力特性分析42-46
• 4.3 廊桥与桥梁动力特性对比46-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 廊桥的反应谱分析49-71
• 5.1 反应谱分析基本原理49-51
• 5.2 反应谱的设置51-52
• 5.2.1 反应谱选用51
• 5.2.2 模态振型组合51-52
• 5.3 反应谱作用下结构响应的分析52-70
• 5.3.1 地震作用效应组合52
• 5.3.2 反应谱响应结果及分析52-70
• 5.4 本章小结70-71
• 6 廊桥的时程分析71-91
• 6.1 时程分析基本原理71-72
• 6.2 地震波的选用72-73
• 6.3 时程波作用下结构地震响应73-86
• 6.4 时程法与反应谱分析结果对比86-90
• 6.5 本章小结90-91
• 7 结论与展望91-93
• 7.1 结论91-92
• 7.2 展望92-93
• 参考文献93-95
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果95-96
• 致谢96-97

【参考文献】

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本文编号：344766