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深水桥梁动水效应规范计算方法的近断层地震动检验
| 论文题名： | 深水桥梁动水效应规范计算方法的近断层地震动检验 |
| 关键词： | 深水桥梁;动水效应;近断层地震;动检验;流固耦合 |
| 摘要： | 动水效应是深水桥梁抗震设计中需要考虑的重要问题。由于高墩、大跨的结构特点，深水桥梁通常具有较长的自振周期，当其邻近或跨越断层时，长周期脉冲型地震动作用势必对此类结构带来更加严峻的考验。目前，脉冲型近场地震下深水桥梁的抗震研究相当薄弱，相关规范计算方法在此类地震下的有效性及适用范围亟待检验。 本文在系统总结国内外代表性规范的动水效应计算方法并分析其不足的基础上，分别以等效单墩模型和深水连续梁桥为对象，以典型的脉冲型近场地震动为输入，从自振特性、分布动水压力、动水压力合力及其作用位置、动水压力作用下的结构地震响应等指标的角度，对国内外代表性规范的动水效应计算方法进行了有效性检验;并以长细比为主要参数构造算例模型组，对各规范动水效应计算方法的合理适用范围进行了量化讨论。本文的主要研究工作如下: 1.系统梳理了国内外代表性规范的动水效应计算方法，对比并总结了各规范在动水压力计算方面存在的主要问题或不足。 2.建立深水桥梁的等效圆截面单墩模型，以考虑流固耦合效应的墩—水全数值计算结果为基准，从自振特性、分布动水压力、动水压力合力及其作用位置、动水压力作用下的结构地震响应等指标的角度，对各规范算法在脉冲型近场地震动作用下的有效性进行了量化检验，对不同规范在各类指标上的误差率进行了具体评价。 3.以某深水连续梁桥为对象，分别建立考虑流固耦合效应的桥梁—水体全数值计算模型及半解析—半数值分析模型，对各规范算法在脉冲型近场地震动作用下全桥结构计算的有效性进行了量化检验，对不同规范在各类指标上的误差率进行了具体评价，并和单墩模型的评估结果进行了对比。针对我国铁路规范在分布动水压力计算方面存在的不足，对其可能的改进方向进行了讨论。 4.以长细比为主要参数，构造两类算例模型组，分别从结构自振特性、动水压力量值、结构地震响应的角度提炼了各项指标误差率的分布特征，量化界定了各规范的适用范围。 |
| 作者： | 牛家鸣 |
| 专业： | 城市轨道工程 |
| 导师： | 江辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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