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动水压力对深水高墩桥梁地震响应影响的分析
| 论文题名： | 动水压力对深水高墩桥梁地震响应影响的分析 |
| 关键词： | 深水桥梁;桥墩结构;地震响应;动水压力 |
| 摘要： | 本文首先介绍了深水桥梁的现状及其在地震作用下的响应特点、墩-水动力相互作用的研究方法及发展和国内外有关规定动水压力的规范,并介绍了流固耦合问题、Morison方程和辐射波浪理论。采用流固耦合理论、Morison方程和辐射波浪理论考虑动水压力对深水高墩进行地震响应分析,以碧云桥的一个桥墩为对象,研究了相对水深、自振周期、结构本身质量对结构自振特性及结构响应的影响:以碧云桥为对象,分析了采用Morison方程和辐射波浪理论两种方法计算的动水压力对桥墩地震响应的影响及影响程度,比较两种方法的计算结果并分析两种方法的差异原因及适用范围。 ①采用流固耦合理论分别对实体墩和空心墩进行分析,发现用FSI计算的墩一水耦合作用对实体墩的影响比对空心墩的影响要大。 ②以碧云桥为计算模型,采用Morison方程和辐射波浪理论两种方法分析了无水和有水两种情况的动力特性和动力响应,研究了不同方法考虑水附加质量对桥墩动力特性和动力响应的影响,得出水动力改变了结构的动力特性,增大了结构的动力响应,并且动水压力的影响程度还受计算项目的影响。 ③对比两种方法考虑水附加质量对桥墩地震响应的影响,采用辐射波浪理论计算水压力对桥墩地震响应的影响要大于采用Morison方程计算的水压力对桥墩地震响应的影响。 ④以碧云桥的一个桥墩为计算模型,采用Morison方程和辐射波浪理论考虑动水压力对深水桥墩的地震响应影响,分析了动水压力随着水深、结构固有周期和结构自重的变化情况。得出动水压力对桥墩的影响还与相对水深、结构自振周期、结构本身的质量有关。 ⑤分析比较两种方法与规范规定计算的动水压力值,一般来说,两种方法计算的动水压力值都远远大于采用规范规定的动水压力值,用规范规定计算深水桥墩的动水压力是偏不安全的。对于动水压力而言,Morison方程适于小直径的结构,而大直径的结构和空心结构要采用辐射波浪理论。 |
| 作者： | 张洁 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 朱东生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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