原文传递
考虑土-基础动力相互作用的独塔斜拉桥地震反应谱分析
| 论文题名： | 考虑土-基础动力相互作用的独塔斜拉桥地震反应谱分析 |
| 关键词： | 预应力混凝土斜拉桥;土-基础;动力机制;地震响应;反应谱 |
| 摘要： | 桥梁在地震中受到破坏或者损坏，将会导致交通中断，影响救援，带来更大的经济损失。由于抗震问题的多样性和复杂性，有许多问题需要进一步研究。本文主要研究土—基础动力相互作用对斜拉桥地震响应的影响。以一座独塔预应力混凝土斜拉桥为工程背景，采用汶川地震加速度反应谱，对该桥在考虑土—基础动力相互作用下的地震响应进行了分析研究，并和时程分析结果做了比较。本文主要工作如下: (1)对常用的土—基础动力相互作用简化分析模型进行了总结和分析，考虑地基土的辐射阻尼效应，并结合确定地基水平抗力系数的“m”法，给出论文所用阻抗函数的刚度以及阻尼参数的计算公式; (2)参考《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)和前人的研究成果，建立了独塔预应力混凝土斜拉桥基础和地基土的完全固结模型、分布式弹簧阻尼模型以及集中弹簧阻尼模型。并进行了成桥状态的静力计算; (3)对采用三种土—基础相互作用模型的斜拉桥进行结构自振特性分析，计算了斜拉桥的自振模态以及质量参与系数，结果分析表明，在考虑了土—结构动力相互作用后，斜拉桥的基频降低，进一步削弱高阶模态对结构变形的贡献; (4)使用汶川地震三个方向的加速度反应谱数据，对采用三种土-基础相互作用模型的斜拉桥进行地震反应谱分析，比较分析了不同的土—基础动力相互作用模型对斜拉桥地震响应的影响，计算结果表明，若不考虑土—结构动力相互作用，斜拉桥的抗震设计将会偏于不安全; (5)使用汶川地震三个方向的加速度时程数据，对采用三种土-基础相互作用模型的斜拉桥进行地震时程分析，并与反应谱分析结果进行比较，结果对比表明，两种计算方法所得内力位移应力曲线数量级相同变化趋势较为一致，数值相对差别在20％以内的。因此在仅考虑几何非线性的条件下，对独塔斜拉桥进行地震分析应用反应谱分析的计算结果是可以接受的。考虑土—基础动力相互作用影响时采用的简化模型以采用DSD模型为好。 |
| 作者： | 陈星州 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 武守信 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
