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周期性高架铁路桥梁的地震动力响应分析
| 论文题名： | 周期性高架铁路桥梁的地震动力响应分析 |
| 关键词： | 高架铁路桥梁;波动理论;地震动力响应;计算模型 |
| 摘要： | 本文对刚性支撑周期性高架铁路桥梁和桩基础支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应进行了研究，建立了规则及缺陷刚性支撑周期性高架铁路桥梁和规则及缺陷桩基础支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应计算模型。本文的研究主要包括以下内容: (1)刚性支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应 假定周期性高架铁路桥梁刚性支撑于半空间表面，建立其地震动力响应计算模型。首先通过振动控制方程得到墩和梁的传递矩阵;其次利用墩和梁的传递矩阵及梁—梁—墩(BBP)接头处的连接条件，建立了高架铁路桥梁单跨的传递矩阵;利用高架铁路桥梁单跨的传递矩阵及Bloch定理，得到周期性高架铁路桥梁的自由振动方程，进而建立刚性支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应计算模型。通过此计算模型计算了SV入射地震波作用下高架铁路桥梁五个主要截面的地震动力响应，分析了周期性高架铁路桥梁能带与其地震动力响应的关系，分析了桥墩高度和支座刚度变化对周期性高架铁路桥梁地震动力响应的影响。 (2)缺陷刚性支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应 定义周期性高架铁路桥梁的中间跨为缺陷跨（第0跨），缺陷跨的几何材料参数或支座刚度不同于标准跨，建立其地震动力响应计算模型。利用周期性结构中波的传播和反射原理，确定缺陷跨左右两侧的反射波和透射波，结合已经建立的刚性支撑周期性高架铁路桥梁地震动力响应计算模型，即可得到缺陷刚性支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应计算模型。通过此计算模型分析了梁的缺陷、墩的缺陷和支座缺陷及其组合缺陷对周期性高架铁路桥梁地震动力响应的影响。 (3)规则和缺陷桩基础支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应 考虑桩-土结构的共同作用的影响，将周期性高架铁路桥梁上部结构与下部结构耦合，以规则和缺陷刚性支撑周期性高架铁路桥梁地震动力响应计算模型为基础，建立规则和缺陷桩基础支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应计算模型。首先利用边界元法建立桩基础边界元模型，进而得到桩基础的柔度和SV地震波作用下桩顶的位移。通过桩基础支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应计算模型计算了桩基础支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应，比较了桩基础支撑周期性高架铁路桥梁与刚性支撑地震动力响应幅值的大小，进而分析桩-土结构共同作用对周期性高架铁路桥梁的影响;通过缺陷桩基础支撑周期性高架铁路桥梁的地震动力响应计算模型分析了缺陷对桩基础支撑周期性高架铁路桥梁地震动力响应的影响。 |
| 作者： | 罗福金 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 陆建飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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