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波形钢腹板PC连续箱梁桥地震响应数值分析研究
| 论文题名： | 波形钢腹板PC连续箱梁桥地震响应数值分析研究 |
| 关键词： | 波形钢腹板PC连续箱梁桥;地震响应;抗震性能;反应谱法;时程分析法 |
| 摘要： | 波形钢腹板PC组合箱梁是一种以波形钢腹板替代普通混凝土腹板的新型钢—混凝土组合结构，我国从本世纪初才始于研究，其兼具自重轻、结构简单、受力明确、造型美观等优点。近年来作为生命线工程的桥梁结构的抗震性能越发受到人们的重视，有必要对这一新式桥梁形式进行动力特性和地震响应的研究。 本文依托深圳南山大桥，以《公路桥梁抗震设计细则》等相关规范为基础，利用Midas Civil软件建立全桥梁单元模型，考虑结构的自重、二期恒载以及预应力，并结合抗震规范阐述的“三水准设防、两阶段设计”理念，利用反应谱法和时程分析方法进行桥梁地震响应分析。 首先进行桥梁在多遇地震作用下的弹性地震响应计算，考虑水平两个方向的地震分量，根据南山大桥所在场地确定实际场地反应谱曲线，以动力特性计算结果为基础，进行反应谱分析;并采用两条实际地震波和一条人工合成地震波进行时程分析，两种分析方法结果接近且满足规范相关要求。 随后，利用时程分析法，对桥梁在罕遇地震作用下的响应进行弹塑性分析。考虑材料非线性，分别采用双折线本构模型和Mander本构模型来描述钢筋和混凝土的本构关系，并由此得到桥墩截面弯矩—曲率曲线，作为判定桥墩塑性状态的工具。采用纤维铰定义桥墩塑性铰单元，以此得到地震过程中桥墩的滞回曲线。通过增大地震动峰值加速度、改变桥墩纵筋配筋率进行对比分析，计算结果说明桥墩设计偏于安全，有进一步优化的空间。 最后，对比不同基础模拟方法对桥梁地震响应的影响，以此说明桩基础的模拟对于桥梁动力和地震分析的重要性。此外，通过比较波形钢腹板PC连续箱梁桥和普通混凝土腹板PC连续箱梁的地震响应，可知波形钢腹板桥型由于自重的减轻，具有更优秀的抗震性能。 |
| 作者： | 王煦 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 梁力;李鑫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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