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重庆涪陵乌江特大桥施工阶段动力特性及地震响应分析
| 论文题名： | 重庆涪陵乌江特大桥施工阶段动力特性及地震响应分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;动力特性;施工阶段;最大悬臂状态;地震响应分析 |
| 摘要： | 在斜拉桥的施工阶段,由于结构的刚度较小、动力响应大、稳定性差、结构体系在不断变化等各种因素,可能会出现比成桥后更为不利的状态;并且大跨度桥梁建设周期较长,而目前全球范围内地震灾害频繁发生,所以正在建设中的桥梁也可能遭受地震灾害,例如日本的明石海峡大桥、我国的矮寨特大悬索桥等;重庆涪陵乌江特大桥位于地震多发地区,该桥采用了较高的下塔柱的结构形式以及独特的塔梁同步的施工方法,因此需要对斜拉桥施工阶段的动力特性做详细的分析,并且根据其特点采取相应措施保证施工阶段结构的安全。而目前学者对斜拉桥动力特性的研究大多针对成桥状态,缺少斜拉桥施工阶段全面系统的研究。针对这样的情况,本文主要做了如下工作: (1)综述了斜拉桥动力学问题的解析方法和数值解法,并且以涪丰石高速乌江特大桥为背景,使用大型有限元软件MIDAS/Civil建立其空间有限元动力模型,并对其成桥状态的动力特性做了详细的分析,为后文的施工阶段动力特性的对比分析做好了基础; (2)详细分析了涪陵乌江特大桥施工全过程的动力特性,揭示了其自振特性在施工阶段随施工进展的变化规律,并着重研究了施工过程中挂篮质量、不平衡荷载质量、塔梁同步施工方法等因素对结构动力特性的影响,以及辅助墩、过渡墩支座安装等约束条件改变前后结构动力特性的变化特点; (3)研究了最大双悬臂施工状态时,桥面上临时移动荷载和冲击荷载对塔底弯矩和梁端位移的放大作用,并提出了比突加集中荷载更符合实际的衰减正弦加载的荷载加载模式,分析结果表明此时临时移动荷载和冲击荷载对结构的动力放大系数略大约规范中的相关取值; (4)采用对比分析的方法研究了乌江特大桥索塔型式对动力特性的影响,结果表明相对于较常采用的H型索塔,该桥异形索塔的型式可以有效的提高结构的侧向刚度,并且提高主梁和主塔的抗扭能力,对结构施工阶段的抗风较为有利; (5)采用反应谱方法对该桥最大悬臂状态和成桥状态进行了地震响应分析,得到了该斜拉桥在两种状态下地震响应的区别和联系,并使用时程分析方法对比分析,验证了分析结果的可靠性。 |
| 作者： | 李文治 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 田仲初;陈星烨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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