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基于ABAQUS的上承式钢桁架拱桥地震响应反应
| 论文题名： | 基于ABAQUS的上承式钢桁架拱桥地震响应反应 |
| 关键词： | 钢桁架拱桥;抗震设计;时程分析;行波效应;有限元模型 |
| 摘要： | 随着国家的改革建设，道路建设的总长度越来越大，桥梁的建设也愈发重要，各种结构类型的桥梁应用而生。钢桁架结构拱桥以其材料用量少、结构自重轻、受力鲜明以及美观大方等特点广受工程师采纳。地震的强大破坏力不仅给国民经济造成巨大损失，对人类生命安全也造成伤害。当前的桥梁工程研究学者们的主要课题目标是探究如何提高桥梁的抗震能力。因此，钢桁架对于上承式钢拱桥的地震反应分析具有明显的工程实用价值和意义。 本论文研究的工程案例是一座上承式钢桁架拱桥，基于ABAQUS有限元软件对其建立空间模型，研究在强震下的反应。文中的主要研究内容概述如下： (1)利用有限元软件建立模型，得出钢桁架拱桥在十二阶振动模态中的振型，研究分析得出该拱桥的第一阶振型均为全桥的竖向反对称挠曲振动，高阶振型对该类桥梁的影响不可忽略，尤其在对这一类型桥梁进行反应谱抗震设计时需要谨慎注意； (2)对拱桥进行地震波反应谱分析以及罕遇地震动作用下的纵桥向和横桥向的弹塑性时程分析，从研究中得知，纵向地震作用下的拱桥整体结构基本属于弹性阶段，横桥向地震作用下，拱桥的地震响应比纵桥向大很多，且桥边墩间的支撑处于弹性阶段或出现屈曲现象，滞回性能较差； (3)以JRT-NS波为例，对文中案例拱桥进行纵桥向+2/3竖向和横桥向+2/3竖向地震动输入，研究探讨了案例钢拱桥在竖向地震输入时的抗震性能影响；再进行纵桥向+竖向地震激励作用下和纵桥向地震激励下的关于拱脚轴力、拱肋截面、拱顶以及梁跨中截面处的增加幅度比较；行波效应下分析得知增加幅度较大处是拱肋轴力。 以上问题的分析研究，清楚认识到上承式钢桁架拱桥的振动模态中的振型、地震波下时程分析反应以及最不利地震波的输入，得出结论并对类似的桥梁结构的抗震设计给予合理的设计建议。 |
| 作者： | 余颖 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张红亚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽建筑大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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