斜拉桥在不同刚度条件下抗震性能研究

发布时间：2017-09-07 00:21

  本文关键词：斜拉桥在不同刚度条件下抗震性能研究

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【摘要】：随着经济快速的发展与科技的进步,交通运输系统在整个国家所占的地位越来越重要,桥梁成为交通运输系统中非常重要的交通工具,斜拉桥显现出了相比于其他桥梁更好的性能;但在地震发生时,斜拉桥的抗震性能是否能满足要求,虽然各国学者与工程师在不断的研究,提出了各种方法改变斜拉桥抗震性能,但在不同刚度条件下对斜拉桥的抗震性能研究还不是很深入,我国现行的规范在改变刚度对桥梁的影响并没有相关的规定,需要在工程建设中不断的探索并加以研究。本文结合工程实例,利用有限元分析软件建立斜拉桥模型,研究了改变梁或者塔的刚度对斜拉桥抗震性能的影响,因此本文研究的主要内容如下:(1)总结了国内外斜拉桥的发展历程以及桥梁震害的各种表现。(2)总结关于桥梁抗震设计方法,本文研究主要采用振型分解反应谱法和弹性时程分析法,并介绍有关桥梁抗震设计的原则。(3)结合工程实例,根据不同的刚度条件建立不同的计算模型;采用结构计算分析软件对比不同刚度条件下的自振周期的变化趋势。(4)根据改变梁的刚度,塔和拉索的刚度不变(或改变塔的刚度,梁和拉索的刚度不变)建立不同的计算模型进行多遇地震下和罕遇地震下振型分解反应谱计算,对比分析不同的计算模型对桥梁位移和内力的影响以及变化的趋势。(5)对基本模型补充多遇地震作用下的弹性时程分析,并与反应谱分析结果进行对比,得到反应谱的分析结果小于时程的分析结果,所以一般在大跨度桥梁抗震设计中应采用时程分析法进行结构的计算。本文结合工程实例重点研究了在地震作用下对斜拉桥的影响,提出了改变斜拉桥梁的刚度以及塔的刚度在地震作用下对斜拉桥的位移以及内力变化影响,如随着塔刚度的增加,塔顶的位移减小且变化幅度较大;并指出了今后有待继续研究的方向。最后,希望本文的研究内容能够给专家以及学者们在斜拉桥抗震设计中提供一定的参考和帮助。
【关键词】：斜拉桥抗震 刚度 反应谱分析 时程分析
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55;U448.27
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪论14-25
• 1.1 引言14
• 1.2 研究背景及意义14-15
• 1.3 斜拉桥的发展历史15-19
• 1.3.1 国外斜拉桥的发展历史及现状15-17
• 1.3.2 国内斜拉桥的发展历史及现状17-19
• 1.4 桥梁震害的研究现状19-23
• 1.4.1 桥梁结构的震害表现19-23
• 1.5 课题的提出以及本文研究的主要内容23-25
• 第二章 斜拉桥的地震响应分析方法25-36
• 2.1 静力法25-26
• 2.2 反应谱法26-31
• 2.2.1 反应谱的基本原理27-29
• 2.2.2 反应谱地震力计算29-31
• 2.3 时程分析法31-34
• 2.3.1 地震力计算32
• 2.3.2 振型叠加法32-34
• 2.3.3 直接积分法34
• 2.4 抗震设计的原则和方法34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 Midas模型的建立及斜拉桥动力特性分析36-48
• 3.1 依托工程概况简介36-37
• 3.2 Midas/Civil简介37-38
• 3.3 有限元模型的建立38-42
• 3.3.1 主梁模拟39-40
• 3.3.2 斜拉桥索塔模拟40
• 3.3.3 斜拉索的模拟40-41
• 3.3.4 边界条件的模拟41-42
• 3.4 结构动力特性分析42-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 斜拉桥的抗震性能分析48-67
• 4.1 多遇地震作用下的反应谱分析48-58
• 4.1.1 改变刚度在顺桥向地震作用下的分析49-54
• 4.1.2 改变刚度在横桥向地震作用下的分析54-58
• 4.2 罕遇地震作用下的反应谱分析58-62
• 4.2.1 顺桥向地震作用下的分析58-60
• 4.2.2 横桥向地震作用下的分析60-62
• 4.3 时程分析62-66
• 4.3.1 地震波的选取62-63
• 4.3.2 顺桥向地震波作用下的时程曲线63-64
• 4.3.3 横桥向地震作用下的时程曲线64-65
• 4.3.4 反应谱与时程分析的比较65-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第五章 结论与展望67-69
• 5.1 结论67
• 5.2 展望67-69
• 参考文献69-71
• 致谢71-72
• 作者简介及读研期间科研成果72

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本文编号：806311