斜拉桥主梁抗震设计研究

发布时间：2017-09-28 16:31

  本文关键词：斜拉桥主梁抗震设计研究

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【摘要】：地震破坏是斜拉桥破坏的主要形式之一。强震将造成斜拉索断裂、主梁开裂、主塔破损、支座破坏等,给人民生命和财产安全带来巨大损失。在大跨度斜拉桥的设计中,主梁形式的选择相对较少,基本局限于混合梁、钢箱梁两种形式。相比于大跨度斜拉桥设计,跨径在400米及以下的中等跨度斜拉桥设计中,主梁形式的选择更多且灵活,主要包括:混凝土梁、组合梁、混合梁、钢箱梁等形式。因此,在中等跨度斜拉桥初步设计阶段,主梁形式的选择往往困扰着许多设计工作者;原因在于主梁形式的确定是一项非常复杂的任务,由多种因素综合决定。更重要的是主梁形式往往决定着斜拉桥的桥跨布置、索塔形式及高度、基础类型及整体造价等。然而,在以抗震设计为控制因素的地域进行斜拉桥建设,地震则是斜拉桥主梁形式选取的决定性因素。因此,基于抗震性能的中等跨度斜拉桥主梁方案比选就显得尤为的重要。本文以榕江特大桥实际工程为依托,在建立有限元计算分析模型,详细对比分析三种主梁形式斜拉桥方案动力特性的基础上,对比分析了加速度E1反应谱及地震波加速度时程分析两种地震动荷载作用下的斜拉桥主要构造地震响应。包含了斜拉索内力、主梁内力及索塔内力变化对比分析、主塔位移及主梁位移变化对比分析、斜拉桥地震易损部位内力及应力变化对比分析。详细阐述了每种主梁方案在不同地震荷载作用下的优势及劣势。得出了组合梁斜拉桥方案整体抗震性能最优,混合梁斜拉桥方案整体抗震性能较差这一对比分析结果。本文结论对斜拉桥工程设计,特别是初步设计具有一定的指导作用。
【关键词】：斜拉桥 中等跨径 抗震设计 主梁形式 初步设计
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55;U448.27
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 前言9-11
• 1.2 研究背景与意义11-12
• 1.3 相关问题研究现状12-16
• 1.3.1 桥梁抗震设计思想12-14
• 1.3.2 桥梁抗震分析方法14-16
• 1.4 本文研究目的和主要工作16-18
• 1.4.1 本文研究目的16-17
• 1.4.2 本文主要工作17-18
• 第二章 确定斜拉桥方案及有限元模型的建立18-30
• 2.1 工程背景18-19
• 2.1.1 地质构造与地震18-19
• 2.1.2 水文地质条件19
• 2.2 斜拉桥对比方案及一般构造19-27
• 2.2.1 确定斜拉桥对比方案19-20
• 2.2.2 对比方案主塔、主梁、基础一般构造20-27
• 2.3 模型的建立27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 不同主梁形式斜拉桥动力特性分析30-37
• 3.1 组合梁斜拉桥动力特性分析30-31
• 3.2 混合梁斜拉桥动力特性分析31-33
• 3.3 混凝土梁斜拉桥动力特性分析33-35
• 3.4 不同主梁形式斜拉桥动力特性对比分析35-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 不同主梁形式斜拉桥地震作用下内力对比分析37-68
• 4.1 地震反应分析方法及参数确定37-40
• 4.1.1 反应谱分析方法及参数确定37-38
• 4.1.2 时程分析方法及参数确定38-40
• 4.2 斜拉索内力对比分析40-51
• 4.2.1 斜拉索内力E1反应谱分析40-46
• 4.2.2 斜拉索内力地震波加速度时程分析46-51
• 4.3 主梁内力对比分析51-60
• 4.3.1 主梁内力E1反应谱分析51-56
• 4.3.2 主梁内力地震波加速度时程分析56-60
• 4.4 索塔内力对比分析60-66
• 4.4.1 索塔内力E1反应谱分析60-63
• 4.4.2 索塔内力地震波加速度时程分析63-66
• 4.5 本章小结66-68
• 第五章 不同主梁形式斜拉桥地震作用下主塔、主梁位移及易损部位分析68-86
• 5.1 主塔位移对比分析68-76
• 5.1.1 主塔位移E1反应谱分析68-73
• 5.1.2 主塔位移地震波加速度时程分析73-76
• 5.2 主梁位移对比分析76-83
• 5.2.1 主梁位移E1反应谱分析77-80
• 5.2.2 主梁位移地震波加速度时程分析80-83
• 5.3 易损部位内力及应力对比分析83-84
• 5.3.1 主塔根部内力及应力分析83-84
• 5.4 本章小结84-86
• 结论与展望86-89
• 参考文献89-93
• 攻读学位期间取得的研究成果93-94
• 致谢94

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本文编号：936939