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大跨度混合梁连续刚构桥抗震分析
| 论文题名： | 大跨度混合梁连续刚构桥抗震分析 |
| 关键词： | 大跨连续刚构桥;混合梁;人工地震波;地震响应计算;桩土效应;有限元模型 |
| 摘要： | 连续刚构桥受力明确、施工工艺成熟，被广泛使用，发展十分迅速，跨径越来越大，因此其地震安全也越发重要。论文以小榄水道大跨度混合梁连续刚构桥为工程背景，首先建立了小榄水道特大桥的有限元模型并进行了动力特性分析，分析了支座、桩土作用及墩高对动力特性的影响。其次以规范反应谱为目标合成了人工地震波，分别采用反应谱方法和时程分析方法，对小榄水道特大桥成桥状态和最大悬臂状态进行一致激励地震响应计算和分析，对支座类型、桩—土相互作用、墩高以及结构几何非线性对大跨度混合梁连续刚构桥的地震响应的影响，进行了详细的研究和比较，得到了一些有益的结果。 论文的主要研究工作及结论包括: 1.采用有限元方法，建立了小榄水道特大桥的有限元模型并进行动力特性计算。结果表明，大跨度预应力混合梁连续刚构桥的振型密集，低阶振动以主梁振动为主，振型质量参与需考虑较多阶数。不同的支座类型对结构自振特性有一定的影响，桩—土相互作用对自振特性的影响也不可忽视，随着主墩高度增高，结构变柔，频率变小。 2.以规范反应谱为目标合成了一致激励人工地震波，作为小榄水道特大桥时程分析计算的输入。 3.分别采用反应谱和时程分析的方法，对小榄水道特大桥成桥状态进行地震响应计算分析和比较，考虑了支座类型、桩—土相互作用和墩高对地震反应的影响。结果表明，小榄水道特大连续刚构桥横桥向的刚度最小;桥梁墩底墩顶及附近主梁的响应均较大，需引起注意。桥梁支座是地震中桥梁比较薄弱的构件，不同的支座类型小榄水道特大桥对桥梁结构的地震响应影响很大;不考虑桩—土相互作用时地震响应内力响应明显增大。随着墩高变化响应也会随之变化，两支墩分配的内力也会有所差异，本桥主墩墩高较合适。在结构无法对称布置时，可对结构的截面刚度等采用差异化设计，以使结构受力更加合理。时程分析方法和反应谱分析方法的计算结果基本一致。 4.根据合成的地震波对小榄水道特大桥施工过程最大悬臂状态进行了地震响应计算分析，计算和比较了结构重要部位的地震响应。可以看出，地震作用下几何非线性的影响不明显。对小榄水道桥这类特大连续刚构桥，进行地震响应计算分析时，建议采用反应谱分析法和时程分析法两种方法进行计算分析和比较，互相验算。 |
| 作者： | 陈亮 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 任伟新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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