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深切峡谷上承式钢管混凝土拱桥地震响应研究
| 论文题名： | 深切峡谷上承式钢管混凝土拱桥地震响应研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;抗震性能;深切峡谷;场地效应;一致激励;非一致激励 |
| 摘要： | 我国西部地区山高谷深地势险峻，建设桥梁面临着跨越深切峡谷的挑战。地震作用下峡谷表面的震动效应通常大于平坦场地，受地形地貌、岩土性质、岩层结构、震动特性等多方面的影响和控制下，峡谷表面的地震动振幅会产生较为明显的放大效应。震动放大到一定程度会引起山体岩石的破坏对建筑结构造成更严重的损伤。上承式钢管混凝土拱桥具有便于建造，跨越性强、结构稳定性好等特点。在抗震性能上具有结构自重轻，钢结构延性大等优点。目前缺少类似结构体系且考虑场地效应的抗震研究。本文依托实际工程，以一座全长 506 米单跨计算跨径 330 米的大跨径上承式钢管混凝土拱桥为研究对象，从工程实际需求出发，基于有限元平台分析结构抗震性能，为设计提供理论支持。 论文主要工作内容和成果如下： （1）基于有限元分析软件Abaqus，根据桥址处的真实地形建立半空间平面应变场地模型，其中需要考虑场地模型的材料特性、人工粘弹性边界条件以及地震动输入方法。分析得到峡谷表面地震动特征，峰值加速度沿峡谷变化趋势。 （2）考虑地震作用下场地效应对桥梁各支承部位的非一致激励，通过场地模型动力分析，对桥梁拱脚部位加速度时程与反应谱的放大效应做分析研究。 （3）依托实际工程，采用Midas/Civil软件建立全桥有限元空间动力模型，进行动力特征分析、一致激励分析与考虑场地效应的非一致激励分析，得到拱桥动力特性和相应地震响应。 （4）对比两种地震动空间效应计算结果，分析一致激励与非一致激励中拱桥各构件地震响应差异，得到跨越深切峡谷的上承式钢管混凝土拱桥抗震性能特点。 本文旨在为跨越峡谷地形的大跨径上承式钢管混凝土拱桥的推广与应用做一些基础研究工作。 |
| 作者： | 王嘉豪 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 郑万山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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