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大跨径钢箱-钢桁组合连续梁桥抗震设计研究
| 论文题名： | 大跨径钢箱-钢桁组合连续梁桥抗震设计研究 |
| 关键词： | 钢箱-钢桁组合连续梁桥;抗震设计;摩擦摆支座;易损性分析;能力谱法 |
| 摘要： | 大跨径钢箱-钢桁组合连续梁桥是一种给采用钢桁架加劲钢箱连续梁所形成的新型结构桥梁，由于该连续支承体系的跨径大，且上部结构分布质量较小，其结构体系的地震响应及减隔震问题值得关注。本文以珠海澳氹四桥为背景，对这一桥型进行了系统的抗震设计研究。主要研究内容如下： （1）分析了大跨径钢箱-钢桁组合连续梁桥的结构特点和基本动力特性，根据E2水准的抗震设防标准，采用反应谱法和动力时程分析方法，对其抗震性能进行评估，识别了该种桥型在地震作用下的易损部位，分析表明了采用减隔震措施的必要性。 （2）针对大跨径钢箱-钢桁组合连续梁桥的减隔震需求，通过比较各类减隔震装置，最后优选采用摩擦摆支座；解析了摩擦摆支座的工作原理，并通过有限元仿真分析，得到了摩擦摆支座的低周反复滞回特征，并与解析结果进行比较；在此基础上，建立了设有摩擦摆支座的大跨径钢箱-钢桁组合连续梁桥全桥结构动力分析模型，分析了E2地震作用下，关键部位的内力及位移响应，并与常规支座体系的响应进行比较。 （3）鉴于地震动作用的随机性，对采用了普通支座及减隔震支座的两种钢箱-钢桁组合连续梁桥体系进行易损性分析；在美国PEER强震数据库中选出了适合桥位特征的系列地震波，并进行拟合处理；以墩底截面的局部应变条件建立了桥墩位移延性的破坏评价指标，绘制出桥墩Z2的易损性曲线；求得两种支座体系下固定墩的损坏概率，结果表明使用摩擦摆隔震支座的桥墩损坏概率比普通支座体系低约50％。 （4）为进一步评估大跨径钢箱-钢桁组合连续梁桥在E2水准地震作用下的工作状态，针对普通支座体系和减隔震支座体系开展能力谱法分析；对弹塑性需求谱进行折减计算，选取位移延性作为桥墩性能水准的评价标准；利用图解法得到两种体系的性能点，形成了基于能力谱的桥梁抗震设计评估方法。 |
| 作者： | 钱凌枫 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 刘钊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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