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双薄壁高墩大跨连续刚构桥地震响应分析
| 论文题名： | 双薄壁高墩大跨连续刚构桥地震响应分析 |
| 关键词： | 大跨度连续刚构桥;桩-土相互作用;动力特性;反应谱;时程分析;地震响应分析 |
| 摘要： | 地震是一种突发式的破坏性极强的自然灾害。强烈的地震在瞬间就可以对桥梁造成结构性破坏，严重的情况下可使桥梁倒塌。随着近年来内蒙古高速公路建设的迅速发展，专门对于在该地区地质条件上修建的桥梁抗震研究较少，导致对大跨度连续刚构桥的桩-土相互作用研究提出了许多新的课题。本文针对以内蒙古沿黄一级公路南沟特大桥为工程背景，对考虑桩-土相互作用的高墩大跨连续刚构桥的地震响应展开研究，研究内容如下: (1)采用大型通用有限元程序Midas/Civil，建立两种不同全桥三维有限元动力分析模型，一种是考虑桩-土相互作用模型，另一种是未考虑桩-土相互作用模型。从对比结果中得知桩-土相互作用对结构的地震响应有不可忽略的影响，计算结构地震响应是否考虑桩-土相互作用，取决于工程建设场地的地质条件等因素。 (2)基于有限元计算分析得到的自振特性，在一维顺桥向、横桥向、竖向及二维和三维地震动输入情况下，分别进行弹性反应谱分析和线性动态时程分析，对两组分析结果进行比较。两种方法计算的结果有比较明显的差异，为计算安全起见，对南沟特大桥进行地震响应分析时应将两种方法相结合，综合权衡以得到比较满意的结果。 (3)对于一定长度的桩，桩体抗弯刚度和桩体长度直接相关，桩体长度越小，则桩体的抗弯刚度越大，反之则越小。本文建立四种不同桩体长度模型，通过三维地震动输入来研究不同桩体长度对大跨度连续刚构桥地震响应的影响。研究表明，改变桩体长度，顺桥向和竖向内力、位移不断增大，而横桥向内力、位移在减小，说明增大桩体长度，可以比较明显地改善连续刚构桥横桥向抗弯性能。 通过对桥梁模型进行有限元动力分析，总结出一些对于连续刚构桥进行抗震分析时应该注意的一些问题:对于桥梁处于复杂的工程建设场地的地质条件，桩-土相互作用对结构的地震响应有不可忽略的影响。对大跨度连续刚构桥进行地震动输入时，应尽可能考虑多种地震动组合。 |
| 作者： | 杨超 |
| 专业： | 公路桥梁与渡河工程 |
| 导师： | 张谢东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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