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原文传递独塔斜拉桥动力性能分析

论文题名：	独塔斜拉桥动力性能分析
关键词：	独塔斜拉桥;动力性能;模态识别;时程分析;减震设计
摘要：	斜拉桥作为一种跨越能力强的缆索体系桥梁，以其高效，经济，美观，施工速度快而在中等跨度到大跨桥梁的建设中有着非常广泛的运用。当前其跨越能力可以从200m到1200m以上。对于这类柔性体系桥梁，在进行减隔震设计时，精确进行动力行为分析是十分必要的。本文以河南兰考某高速公路上的一座单塔斜拉桥的隔震设计为工程背景，运用ANSYS软件对其动力性能进行研究，对该斜拉桥进行了静力非线性和动力（地震）响应分析，此外，对一些减震设计方法进行了简要概述。主要内容与成果如下：　　1、采用基于有限元方法（FEM）的ANSYS对该桥进行建模，通过基于Lanczos法的模态分析得到了该斜拉桥的模态及固有频率。有限元法在斜拉桥的动力反应分析中广为采纳，为了简化模态、减少计算费用，本文在建模中以空间梁单元和杆单元等模拟桥梁而不是采用复杂的实体单元。此外，由于斜拉桥的复杂性，本文采用位移收敛准则来避免非线性计算中的收敛性问题；　　2、针对实例桥梁进行了模态与时程分析，结果显示，由于自由振动的耦合效应，该桥具有复杂的振动模态，相对于横桥向和纵桥向，该桥在垂直方向具有较大柔性；　　3、选取El-Centro波作为输入地震波对该桥进行了完全瞬态分析，分析中采用的El-Centro波时长10秒，时间步0.0001秒，根据分析结果，对边中梁中跨、桥塔及斜拉索在不同时间点的动力行为进行了分析。　　以上研究及结果有助于该类桥梁的减震设计。
作者：	韩兵
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	陈志军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文