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大跨度悬索桥结构体系及抗震性能研究
| 论文题名： | 大跨度悬索桥结构体系及抗震性能研究 |
| 关键词： | 悬索桥;动力特性;抗震性能;抗震设计 |
| 摘要： | 悬索桥是一种典型的大跨柔性结构，对风和地震等动力作用非常敏感下，地震作用下结构的动力反应及性能是其重要的研究课题。本文以润扬长江大桥为工程背景，采用MIDAS/CIVIL有限元分析软件对其动力特性和抗震性能进行分析，揭示其抗震性能特点，并探讨其合理的抗震结构体系，研究成果对于悬索桥的抗震设计具有良好的理论意义和工程参考应用价值。 本文首先利用 MIDAS/Civil有限元分析软件，建立主跨为1490m的单跨双铰悬索桥的三维有限元模型，对其动力特性进行分析。其次，分别采用反应谱法与时程分析法对该桥在E1、E2地震作用下的结构反应进行分析，揭示悬索桥地震响应的特点以及结构非线性对悬索桥地震反应的影响，并与同等跨径的斜拉桥和斜拉-悬吊协作体系桥的动力特性和地震反应进行对比分析。最后，通过改变桥跨布置、主缆矢跨比、边主跨比、主梁高度以及中央扣、主梁支承方式等主要设计参数建立对比方案桥，分别对其动力特性和地震反应进行分析和比较，提出了关键的设计参数及其合理取值。 研究结果表明：（1）悬索桥的动力特性具有柔性结构的特点，自振频率小，结构基本周期长，前几阶都是以主梁振动为主。（2）纵向和横向地震作用下桥塔和主梁的地震反应显著，结构非线性对悬索桥地震反应影响明显，宜采用时程分析法准确地预测结构的抗震性能。 （3）与同等跨度的斜拉桥和斜拉-悬吊协作体系桥相比，悬索桥地震位移和内力均较小，结构抗震性能较好。（4）采用三跨连续体系，增大矢跨比，减少边跨长度，增加主梁高度并设置中央扣等都能有效改善悬索桥的抗震性能。 |
| 作者： | 张超 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 张新军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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