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强震作用下大跨度斜拉桥的性能研究
| 论文题名： | 强震作用下大跨度斜拉桥的性能研究 |
| 关键词： | 大跨度斜拉桥;动力特性;抗震性能;有限元软件分析;三维空间模型 |
| 摘要： | 作为交通运输枢纽工程的大跨度斜拉桥，一旦在地震中遭到严重破坏，所造成的直接损失和间接损失都是巨大的。研究桥梁的地震响应是建立合理结构体系，采取合理抗震措施的依据。大跨度钢桁架斜拉桥结构新颖、跨越能力大，具有广泛的应用前景。据此，本文以典型的钢桁架斜拉桥----尾道大桥加固工程为背景，利用TDAPⅢ有限元软件分析该桥的动力特性和抗震性能，主要研究内容和成果如下: 一、相关理论和分析方法研究。通过对比各种抗震分析方法的优劣，选择非线性时程分析法作为本文研究方法。总结斜拉桥抗震相关问题的研究现状，指出对该跨度斜拉桥抗震分析时有必要考虑材料非线性。 二、建立三维空间模型。利用大型有限元分析软件TDAPⅢ，在考虑桥墩的材料非线性的基础上，采用多种单元建立尾道斜拉桥的三维空间有限元模型。 三、在建立的仿真模型基础上，计算并分析尾道大桥的动力特性，结果表明:该桥的第一阶振型为主梁对称竖弯，模态比较密集，抗扭振型出现较晚。采用瑞雷阻尼建立尾道斜拉桥的阻尼矩阵，对如何确定阻尼系数问题进行探讨。振型选取时综合考虑振型和有效质量比。 四、通过对主要构件进行内力分析，明确该桥的受力特点，对该桥的安全性进行评价，认为:主梁基本处于弹性状态，斜拉索具有较大的安全富裕，而桥墩容易发生脆性剪切破坏，桥墩的延性没有充分利用，需对桥墩进行加固，提出采用桥墩外贴碳纤维布的方法。 五、通过对桥的变形和关键点的位移分析，验证桥梁时程分析时三维输入的不可替代性。对斜拉桥进行时程分析时，沿顺桥和竖向二维输入地震波没有引起桥横向的位移，但在沿横桥向和竖向二维输入引起了桥顺桥向的位移，说明桥梁多维输入不等同于单向输入叠加。 |
| 作者： | 魏天华 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李军;姜柱 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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