原文传递
大跨度钢桁架悬索桥地震响应分析及阻尼器参数研究
| 论文题名： | 大跨度钢桁架悬索桥地震响应分析及阻尼器参数研究 |
| 关键词： | 大跨度钢桁架悬索桥;地震响应;桩-土作用;行波效应;阻尼器参数 |
| 摘要： | 交通是兴国之要、强国之基，随着中国交通强国建设的不断深入推进，大跨度桥梁的建设日趋增多，其中以斜拉桥和悬索桥最为常见。中国地处亚欧板块和太平洋板块之间的环太平洋-喜马拉雅火山地震带，常年处于地震灾害的威胁之下，对于大跨度桥梁的抗震研究一直备受人们关注。但影响桥梁地震响应的因素很多，且现行相关规范对于大跨度桥梁的抗震说明较少，仍然有待探索。 为研究大跨度钢桁架悬索桥的地震响应规律及其影响因素，探究合理、有效、经济的减震手段，本文以白洋长江大桥为工程依托，对大跨度钢桁架悬索桥地震响应及减震优化展开研究。主要研究内容及结论如下： （1）简述了地震灾害的严重后果以及桥梁结构抗震研究的不足，归纳总结了国内外桥梁结构地震响应影响因素以及减抗震技术的研究现状，指出本文的研究目标和内容。 （2）介绍悬索桥分析的基本理论，基于工程实际利用Midas/Civil有限元分析软件建立白洋长江大桥三维模型，采用多重Ritz向量法对白洋长江大桥进行动力特性分析。分析表明：白洋长江大桥首阶振型为主梁横桥向弯曲，主梁振动响应突出，在地震响应分析时应着重考虑横桥向和竖向地震作用的影响。 （3）利用动态非线性时程分析法对白洋长江大桥展开地震响应分析，研究结构在一维和多维激励下的响应规律。结果表明：在一维激励作用下该桥变形较突出，而在多维激励下该桥的内力响应较大。因此，当进行结构抗震设计变形控制时，应着重考虑一维地震波的影响，进行内力控制时应重点考虑多维激励作用。 （4）基于桩-土相互作用和行波效应基本分析理论，分别研究桩-土作用和行波效应对大跨度钢桁架悬索桥地震响应的影响规律。结果表明：考虑桩-土作用后，桥梁基础刚度减小，桥塔的振动效应更明显，而且对结构各控制截面的内力和位移均有不同程度的影响，所以在该桥的抗震分析时应考虑桩-土作用；当地震波速不大于4000m/s时，行波效应对白洋桥的地震响应的影响不可忽略。 （5）在动态非线性时程分析的基础上研究不同阻尼器参数下白洋长江大桥的地震响应，借助Matlab计算工具对各地震响应量进行关于阻尼器参数ξ和C的函数最小二乘拟合，并求解出最优的阻尼器参数值。结果表明：优化后的阻尼器在满足经济性的同时，可有效减小主梁的位移响应，并改善各控制截面的受力。 |
| 作者： | 刘鑫 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 何雄君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
检索历史
应用推荐
