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近场竖向地震作用下不等跨连续梁桥多次碰撞响应研究
| 论文题名： | 近场竖向地震作用下不等跨连续梁桥多次碰撞响应研究 |
| 关键词： | 不等跨连续梁桥;近场竖向地震;时间间隔;碰撞响应 |
| 摘要： | 近年来，竖向地震对桥梁结构的损害备受关注。近场地震震害显示，一些桥梁的震害用竖向地震解释更为合理。竖向地震会使主梁抛起，与支座发生分离，落下时与支座发生碰撞，可能会引起桥梁结构损坏。本文针对实际不等跨连续梁桥的竖向碰撞问题，采用特征函数展开法，推导了不等跨连续梁桥在竖向地震作用下的多次碰撞响应理论解，研究了不等跨连续梁桥竖向碰撞发生的基本特性。主要研究工作如下： （1）以实际不等跨连续梁桥为例，建立了 “不等跨梁-弹簧-杆”连续体动力学模型。运用特征函数展开法推导了近场竖向地震激励下不等跨连续梁桥多次碰撞响应的理论解。 （2）针对人工简谐竖向地震动作用下不等跨连续梁桥的多次碰撞响应问题，推导了碰撞接触过程和分离过程不等跨连续梁桥结构地震响应的理论解。计算了不同激励周期作用下的碰撞力和位移响应，并初步探讨了激励周期对竖向碰撞的影响。 （2）研究了地震激励周期、梁跨度比、支座刚度和桥墩高度对竖向碰撞的影响。研究发现，当激励周期与不等跨连续梁桥的固有周期接近时，会出现多次碰撞的现象。其中，梁跨度比对碰撞特性影响较大。 （3）建立了不等跨连续梁桥三维有限元模型，基于有限元模型，研究了实际竖向地震和横向地震共同作用对竖向碰撞特性的影响。结果表明横向地震作用时，接触力的值和碰撞次数有一定增加。此外，横向地震和竖向地震到达时间差也会对碰撞次数和最大碰撞力产生影响。 |
| 作者： | 张伟 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 余春华;杨海波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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