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基于非线性行为的大跨斜拉式钢桁梁桥地震反应分析
| 论文题名： | 基于非线性行为的大跨斜拉式钢桁梁桥地震反应分析 |
| 关键词： | 非线性行为;钢桁梁桥;地震反应;时程分析 |
| 摘要： | 对于地面上的建筑而言,地震是一种偶然的、突发的和破坏性巨大的荷载,而桥梁这种交通系统中的生命线建筑工程,往往容易在地震中遭受损伤,有时甚至带来不可估量的损失。因此,桥梁的抗震设计已经成为每个桥梁工程师不容忽视的重要环节。随着科技的进步与发展,在桥梁设计与建设中,涌现了越来越多的新材料及新的结构形式。同时,桥梁的跨度及功能也呈现日新月异的趋势。近几年,我国陆续出现了一些大跨斜拉式钢桁梁桥,这类桥梁在结构形式上是斜拉体系与钢桁梁体系的结合,在材料选用上是混凝土、碳素钢材及高强钢丝的共用,在功能上也同时满足了公路与铁路交通的双重需要,这对大跨斜拉桥的抗震研究提出了许多新的课题。 本文针对国内某座大跨斜拉式钢桁梁桥,综合考虑地震的空间效应、行波效应及非一致输入效应,并结合该桥自身的非线性因素,对其进行非线性地震反应分析,主要研究内容包括如下几个方面的内容:(1)对桥梁结构的抗震理论、抗震设计方法及桥梁结构的非线性行为进行系统的研究和阐述。(2)对桥梁的空间模型进行细致的分析和模拟,以求准确的反映出桥梁的实际结构特性。在此基础上,对桥梁进行动力特性分析。(3)研究对桥梁进行非线性时程分析时需要重点考虑的对象:地震波的输入。以此为中心,阐述合理选择地震波的方法,并结合地震空间效应、行波效应及非一致输入说明合理输入地震波的方法。(4)结合斜拉式钢桁梁桥的结构形式,及非线性的来源,对其进行非线性动力时程分析。在此基础上,分别考虑斜拉体系和钢桁梁体系各自的非线性,分析斜拉体系和钢桁梁体系的地震反应,研究这两种体系在强震作用下容易失效的部位和可能的破坏模式。通过对桥梁模型进行有限元动力分析,总结出一些对于该类型桥梁进行抗震分析时应该注意的一些问题:该类型桥梁细部连接复杂,准确合理的模拟这些细部连接的特性,是对其进行有效动力有限元分析的基础;对该类型桥梁进行地震动输入时,应考虑地震空间效应、行波效应和非一致输入效应;对钢桁梁体系和斜拉体系,应合理分析其非线性来源,并在时程分析中予以考虑;对该类型桥梁进行抗震分析时,有必要研究其在地震作用下的薄弱环节和可能发生破坏的部位。 |
| 作者： | 梅宇 |
| 专业： | 公路桥梁与渡河工程 |
| 导师： | 张谢东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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