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斜拉悬索协作体系公铁大桥减震体系的对比研究及参数优化
| 论文题名： | 斜拉悬索协作体系公铁大桥减震体系的对比研究及参数优化 |
| 关键词： | 斜拉悬索协作体系桥;动力特性;地震响应;阻尼器;减震性能 |
| 摘要： | 斜拉悬索协作体系桥作为一种极具跨越潜力的新型结构，在未来桥梁建设中必将占据重要地位，但是目前对该结构的理论研究还远远不够，尤其是地震作用下减震体系研究。本文以G3铜陵公铁大桥为研究对象，对斜拉悬索协作体系桥的动力特性以及减震体系进行了一系列研究，主要内容和结论如下： （1）基于Midas Civil有限元分析，建立斜拉悬索协作体系桥的三维有限元模型，给出斜拉悬索协作体系的合理建模顺序和方法，并简要说明建模要点。分别采用直接固结模型、等效嵌固模型、六弹簧模型、Winkler地基梁模型模拟斜拉悬索协作体系桥的桩土相互作用，探究其对斜拉悬索协作体系桥的自振频率、振型等动力特性。结果表明：Winkler地基梁模型最适用斜拉悬索协作体系桥的地震响应分析。 （2）采用横向+0.5竖向的罕遇地震作用组合输入方式，对斜拉悬索协作体系桥进行横向地震响应分析。针对其地震响应特点，对结构分别设置横向滑动体系、横向固结体系、摩擦摆体系、软钢阻尼器体系，通过对比不同横向约束体系下结构的地震响应结果，研究其减震性能。结果表明：软钢阻尼器体系对结构的横向减震更具有优越性。对软钢阻尼器体系中的C型钢阻尼器主要性能参数——屈服强度进行参数优化分析，结果表明：屈服强度取1500~2000kN时，C型钢阻尼器的减震性能最优。 （3）采用纵向+0.5竖向的罕遇地震作用组合输入方式，对斜拉悬索协作体系桥进行纵向地震响应分析。对结构分别设置半漂浮体系、塔梁固结体系、塔梁弹性约束体系、塔梁阻尼约束体系，并进行地震响应分析，对比四种纵向约束体系的减震性能。结果表明：塔梁阻尼约束体系在结构的纵向减震方面更具有优越性。塔梁阻尼约束体系中采用液体粘滞阻尼器，并对其速度指数和阻尼系数进行参数优化，结果表明：速度指数α为0.3~0.5，阻尼系数C为4000kN/(m/s)0.5的粘滞阻尼器减震性能最优。 |
| 作者： | 朱雨欣 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 沈文爱 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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