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C形曲线桥梁抗震性能分析及试验研究
| 论文题名： | C形曲线桥梁抗震性能分析及试验研究 |
| 关键词： | C形曲线桥梁;动力特性;地震响应;抗震性能;破坏模式 |
| 摘要： | 随着我国城市化进程的推进及西部大开发计划的实施,桥梁建设得到了长足发展。曲线桥梁结构线条流畅,意境生动,能够方便适应路线和地形要求,在实际工程中得到广泛应用。曲线桥梁构型独特,存在弯扭耦合,内力和变形复杂;其结构动力特性及地震响应异于常规桥梁,在历次地震中都有较大的损伤破坏。探讨曲线桥梁结构的动力特性和内力及变形分布规律,研究其抗震性能和灾变机理,促进曲线桥梁的健康发展,是目前亟待解决的课题。本文通过对C形曲线桥梁进行实体模型地震模拟振动台试验和有限元仿真分析,对该类结构进行了较深入的研究。 (1)为研究曲线桥梁结构在地震作用下的空间动力响应,探讨了历次大地震中曲线桥梁结构的破坏模式和灾变机理。结合国内外对曲线桥梁结构的理论研究和地震模拟振动台试验研究,分析了目前曲线桥梁结构抗震存在的问题,提出了新的研究方向。 (2)针对局部场地条件对桥梁结构地震动响应的影响,探讨了多点激励下作用下结构振动分析常用的分析方法。基于结构多点激励分析理论,探讨了场地效应对曲线桥梁结构动力响应的的影响规律。采用大型有限元软件建立了曲线连续梁桥的多点激励分析模型。通过分析表明,多点激励对结构的响应有放大作用。在结构分析中应建立合理的分析模型,重视实际地震动的正确模拟及输入方法,从而获得比较真实的地震响应,为曲线桥梁结构抗震提供科学依据。 (3)设计和制作了两跨钢筋混凝土 C形曲线连续梁桥模型;设计和制作振动台的外连装置(地震波转换装置),实现单振动台的多点激励;进行了地震模拟振动台试验,完成了各工况作用下的模型测试和观察。试验现象在一定程度上反映了曲线桥梁各构件在地震作用下的损伤裂缝开展规律和基本破坏模式;测试数据分析反映了曲线桥梁的动力特性变化规律及结构在不同烈度地震作用下的动力响应规律;根据模型试验,研究了桥墩高度对桥墩构件破坏形式及整体结构动力响应的影响。 (4)提出曲线桥梁结构设计参数墩高比,利用结构动力时程法,研究了两类墩高布置形式的两跨曲线桥梁结构动力特性及动力响应。分析表明,各墩顶径向位移对参数墩高比和墩高敏感性不同;中墩顶主梁内力耦合机理复杂,难用较少参数表征;变高墩墩底内力与曲线桥梁桥墩布置类型密切相关;参数墩高和墩高比对曲线桥梁结构动力响应影响各异;结构动力特性对墩高布置形式较为敏感。 |
| 作者： | 程麦理 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李青宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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