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原文传递深水桥梁地震效应分析

论文题名：	深水桥梁地震效应分析
关键词：	深水桥梁;跨海桥梁工程;地震效应;流固耦合;有限元模型
摘要：	随着基础建设的快速发展，我国已经建设了大量的水库，与此同时，在水库中也修建了不少桥梁，这些桥梁所在水深通常都达到了几十米甚至上百米。基于经济发展、国防战略和海洋资源开发的需要，在未来几十年内，我国将在琼州海峡、台湾海峡、渤海湾等建设一批跨海桥梁工程，所处海域水深在几十到上百米之间。这些桥梁的墩柱和基础处于深水之中，且多在地震区，将不可避免地经受地震作用及其所引起的动水流、海啸的扰动，一旦破坏，后果将异常严重。然而，深水桥梁地震效应的研究处于发展阶段，因此，研究地震作用下深水桥梁的地震效应有很重要的意义。　　本文以某水库中的连续刚构桥为工程背景，研究深水连续刚构桥的地震效应，主要完成了以下工作: 　　在阅读大量文献的基础上分析了现有的流固耦合计算方法，探讨了不同方法的特点;用MIDAS和ANSYS软件分别建立了全桥三维有限元模型，进行了动力特性分析，对比了MIDAS和ANSYS的计算结果，验证了模型的正确性。为便于与有水状态下结构的动力响应做对比，输入地震波，利用ANSYS模型进行了时程分析，计算了桥梁在无水状态下的动力响应;模拟桥墩与流体的耦合作用，建立了不同水深状态下的有限元模型，计算了不同水深下桥梁的自振频率，与无水状态时结构的自振频率进行了对比分析。在有水状态下输入地震波，计算了桥梁在不同水深状态时的动力响应，并和无水状态时桥梁的动力响应做了对比分析。　　计算结果表明，随着水深的增加，桥梁的自振频率比无水状态时结构的自振频率要小，且随着水深增加，其减小的速度也有增加的趋势。深水对桥梁结构的内力也产生了重大影响。随着水深的增加，桥梁在地震作用下的应力有增加的趋势，且纵桥向地震波作用下，地震响应比横桥向地震波作用下响应要剧烈。
作者：	杨竟南
专业：	公路桥梁与渡河工程
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：	2013
正文语种：	中文