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近断层地震动作用下大跨钢管混凝土拱桥地震响应分析
| 论文题名： | 近断层地震动作用下大跨钢管混凝土拱桥地震响应分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;剪切波速;地震响应 |
| 摘要： | 大跨度钢管混凝土拱桥因跨越能力大、节省材料和较大刚度等优点近年来在我国铁路桥梁工程中得到快速的发展和应用。在不良地质条件下，如靠近活跃断裂带地区，大跨度钢管混凝土拱桥这种结构形式地震响应规律及损伤特征相关研究较少。以川藏铁路某大跨度钢管混凝土拱桥为工程背景，深入研究大跨度钢管混凝土拱桥在实测近断层地震动及人工近断层地震动下的地震响应特性，进一步对比分析一致激励与多点非一致激励的差异。本文主要进行以下方面的研究： （1）以地震记录的强度指标及频谱特性为特征参数选择远场地震记录和近断层地震动记录，如前方向效应地震记录、滑冲效应地震记录等，运用田玉基脉冲模型构造不同速度脉冲参数的人工近断层地震记录，并分析其时域及频域的地震动特性。 （2）基于CSiBridge软件建立大跨度钢管混凝土拱桥弹塑性有限元模型，通过Ritz向量法计算结构自振周期和振型，探究该结构的动力特性。 （3）基于大跨度钢管混凝土拱桥有限元模型开展实测地震记录下的响应分析，探究远场地震动、前方向效应地震动、滑冲效应地震动对该结构内力、位移响应的影响以及不同脉冲参数（速度脉冲幅值、速度脉冲个数、速度脉冲周期）的人工地震动对该结构内力、位移响应的影响规律，揭示近断层地震不同脉冲参数对大跨度钢管混凝土拱桥地震响应的影响特征。 （4）基于大质量法建立大跨度钢管混凝土拱桥弹塑性有限元模型，开展该桥在近断层地震动下的行波效应分析，探究近断层地震动不同剪切波速对结构拱脚内力、拱顶位移等响应的影响，探明剪切波速对结构的损伤和结构关键部位的塑形发展规律 （5）开展大跨度钢管混凝土拱桥罕遇地震作用下的破坏状态分析，探究大跨度钢管混凝土拱桥在强震作用下的损伤过程演化特征，以支座位移、拱肋及桥墩屈服状态为特征响应参进行分析，重点研究桥墩及拱肋的屈服状态，系统分析该桥支座、拱肋和桥墩损伤随地震动剪切波速变化时的发展规律。 |
| 作者： | 李亮亮 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 虞庐松;刘建伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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