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高速铁路大跨度钢桁梁斜拉桥地震响应研究及减震分析
| 论文题名： | 高速铁路大跨度钢桁梁斜拉桥地震响应研究及减震分析 |
| 关键词： | 高速铁路;大跨度斜拉桥;钢桁梁斜拉桥;动力特性;地震响应;减震性能 |
| 摘要： | 近年来，大跨度铁路斜拉桥在我国得到迅速发展和广泛应用。目前对大跨度斜拉桥的动力性能研究虽然较多，但对于铁路专用斜拉桥抗震性能的分析却依然较少，诸如地震发生时列车走形性以及合理减隔震措施等难题仍然存在。因此，结合铁路斜拉桥的结构特点，对其地震响应进行分析，并探讨其合理的减震措施就显得尤为重要。 本文以一座双线铁路专用斜拉桥--南广铁路郁江双线特大桥为工程背景，采用反应谱分析和非线性时程分析相结合的方法，对其动力特性及地震响应进行了研究，并通过对粘滞阻尼器阻尼参数的比选，对大桥的减震性能进行了探讨。主要工作如下： 1.通过现有资料的广泛阅读和汇整，阐述了大跨度铁路斜拉桥的发展历程、结构特点以及动力研究的意义；并结合国内外强震实例，综述了大跨度铁路斜拉桥的震害特点、研究现状以及存在的问题；同时，基于大跨度斜拉桥的减震设计思路，对桥梁减震系统，以及粘滞阻尼器在国内外桥梁中的应用进行了介绍。 2.基于斜拉桥振动分析的有限元方法，利用大型通用软件ANSYS，建立郁江双线特大桥的全桥空间有限元模型，针对考虑拉索垂度非线性与否两种不同情况，对大跨度钢桁梁斜拉桥自振特性进行分析并总结其特点，为进一步研究其地震响应及减震方法做铺垫。 3.通过计算大桥的振型参与质量，确定参与反应谱分析的振型阶数，根据桥址场地条件选择合适的反应谱，对大桥进行五种不同组合工况下的一致激励反应谱分析，并分别验算了P1、P2两种不同概率水平下的地震响应。 4.结合桥址场地条件，选用修正的E1-Centro波对大桥进行地震动激励，并考虑地震动竖向分量、相位差效应(不同行波速)以及拉索垂度非线性等因素，对大桥进行设计地震作用下的时程响应分析，并探讨各因素对大跨度铁路钢桁梁斜拉桥地震响应的影响规律。 5.通过在主塔与主梁之间设置粘滞阻尼器，对大桥进行减震分析，探讨了粘滞阻尼器参数(阻尼系数和速度指数)变化对大桥减震效果的影响，可以为铁路钢桁梁斜拉桥的减震设计提供参考。 |
| 作者： | 秦红禧 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 何旭辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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