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高墩大跨连续刚构桥抗震影响因素研究
| 论文题名： | 高墩大跨连续刚构桥抗震影响因素研究 |
| 关键词： | 高墩大跨连续刚构桥;抗震性能;桥墩参数;桩土效应 |
| 摘要： | 高墩大跨连续刚构桥是一种被广泛应用的桥梁结构形式，其地震响应与常见的中小跨径桥梁的地震响应有所不同。桥墩的截面形式、桥墩高差、墩梁的刚度比等设计参数的取值、桩土效应、行波效应、结构非线性等都会对此类桥梁的抗震性能产生不同程度的影响。对高墩大跨连续刚构桥抗震相关影响因素进行研究，对于提高这类桥梁的设计质量、确保桥梁结构的安全，具有重要的理论和现实意义。本文借助于大型有限元软件MIDAS/Civil，侧重研究了桥墩参数、桩土效应对高墩大跨连续刚构桥抗震性能的影响效应，主要得出以下五项结论: 1.双肢薄壁墩截面形式对高墩大跨连续刚构桥的高阶振型影响较大，对竖向振型质量参与系数影响较大，空心墩抗震性能要优于实心墩。 2.双肢薄壁墩间距在L/12～L/30范围时，高墩大跨连续刚构桥动力力特性基本相同，地震力作用下墩底弯矩、剪力随着间距的增大，呈线性递增。双肢薄壁墩双肢间距在常规的L/20～L/25范围变化时，整个桥梁在地震作用下的墩底弯矩、墩底剪力变化在5.5％以内、位移的变化在2％以内。 3.当高墩大跨连续刚构桥存在高低墩时，随着桥墩相对高差的增大，三个方向的整体刚度都有一定的增大;随着相对高差的增大，在地震作用下，高墩的墩底弯矩、剪力呈减少趋势，矮墩的墩底弯矩、剪力有增大趋势。 4.考虑桩土效应后，高墩大跨连续刚构桥动力特性发生改变，自振频率变小，结构变柔，桩土效应对横向频率影响较为显著;在弹性状态下，反应谱分析和弹性时程计算结果都显示，考虑桩土效应后，墩底弯矩减小、剪力减少，位移反应增大。 5.罕遇地震下高墩大跨连续刚构桥弹塑性时程分析表明:考虑桩土效应后，高墩大跨连续刚构桥墩底弯矩减少，剪力变化较为复杂。地震动横向输入，塑性铰先发生在墩底，固结模型的塑性铰变形大于桩土模型;纵向输入时，墩顶塑性铰先于墩底出现塑性变形，墩顶位置桩土模型大于固结模型，墩底位置桩土模型小于固结模型。 |
| 作者： | 陈全 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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