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原文传递斜交连续梁桥地震反应分析

论文题名：	斜交连续梁桥地震反应分析
关键词：	桥梁工程;斜交连续梁桥;振动特性分析;碰撞效应;地震反应
摘要：	地震中斜交桥由于其地震反应的复杂性导致相对于正交桥更显著的易损性，多年来国内外对于斜交桥的抗震设计基本处于无规范可循的状态。有必要对斜交桥梁在强震作用下的地震反应进行深入研究，为合理的抗震设计方法的提出提供理论依据。　　本文首先对斜交桥梁抗震研究现状进行了评述；在此基础上，本研究通过建立斜交连续梁桥有限元数值分析模型，对斜交桥的振动特性、上部桥跨结构位移和桥墩墩底内力地震反应以及地震动最不利输入方向问题展开深入研究。主要研究内容和研究所得主要结论如下：　　 1、通过振动特性分析研究斜交桥在多模态耦合动力作用下工作性态，分析其结构特有的空间耦联性特征：得到斜度、支座剪切刚度对主要模态振型自振周期、振动形式和模态质量参与系数的影响规律；主要模态振型表现出桥梁纵向、横向和扭转的耦合振动特性，耦合振动特性在斜度越大，支座剪切刚度越大时越显著。　　 2、采用水平双向正交地震动输入方式，通过非线性时程分析研究斜度对斜交桥上部桥跨结构位移和桥墩墩底内力地震反应的影响：　　 1)在不考虑桥台与桥跨碰撞效应时，得到斜度对上部桥跨结构平动位移和桥墩墩底内力地震反应的影响规律；斜交桥并未产生桥跨面内转动位移。斜交桥边、中跨桥墩墩底地震弯矩和剪力存在空间耦联性，且随着斜度的增大愈发显著；中跨桥墩先于边跨在墩底屈服，出现塑性铰，随着斜度增大，桥墩塑性铰表现出由中跨桥墩由近及远的向两边桥墩发展的趋势。　　 2)与不考虑碰撞效应时地震反应相比，碰撞效应的突出影响表现为导致斜交桥上部桥跨结构产生较大面内转动位移，同时引起桥墩墩底扭矩成倍数放大。在此基础上，桥跨转动位移和桥墩墩底扭矩随斜度增大而增大，不过增幅较小。　　 3、采用变角度水平双向正交地震动输入方式，通过非线性时程分析研究斜交桥地震反应与地震动输入方向的关系；初步提出造成斜交桥主要震害的地震动最不利输入方向和计算最不利地震反应的简便可行的方法。　　上述研究成果，为斜交连续梁桥的抗震理论和设计方法，改善斜交连续梁桥抗震性能，提供了理论参考。
作者：	廖兴
专业：	结构工程
导师：	卢明奇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文