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地震引起地基运动时高桥墩的非线性动力屈曲分析
| 论文题名： | 地震引起地基运动时高桥墩的非线性动力屈曲分析 |
| 关键词： | 高桥墩;地震;地基运动;非线性动力方程;屈曲分析 |
| 摘要： | 高桥墩作为轴向受力杆件,由于自身柔度大,需要承受桥面自重以及冲击等荷载的作用,高桥墩的安全性能受到极大的关注,其中动力稳定特性是要考虑的首要问题,因此对于由地震波引起的地基运动时高桥墩的动力特性分析及动力稳定性的研究非常重要。本文主要考虑大变形的影响,建立高桥墩在地震波冲击下引起的地基运动时的非线性动力学基本方程式；通过位移形函数假设,采用Galerkin积分方法得到了时间变率的动力学控制方程；对时间变率的非线性微分方程进行数值求解。得到了位移响应,利用B-R准则对高桥墩进行稳定性判断。给出了高桥墩失稳的临界加速度和失稳时刻。为工程应用提供理论依据,主要内容如下: (1)介绍高桥墩动力屈曲问题的研究现状、动力屈曲问题的基本理论。根据压杆的受力特征,考虑几何非线性,建立高桥墩动力屈曲问题的基本方程式。利用龙格一库塔方法进行数值计算,给出了程序设计方案,介绍了Galerkin方法的基本理论。 (2)讨论分析了地震波冲击引起地基上下震动时高桥墩的动力屈曲问题,给出了地基上下震动时高桥墩的位移响应曲线,分析了不同地震强度和几何参数对高桥墩失稳情况的影响规律。通过数值算例比较地震波的强度、高桥墩柔度、桥面质量大小对高桥墩临界地震加速度、失稳时刻的影响。 (3)讨论分析了地震波引起的地基水平运动、地震表面Rayleigh波引起地基的椭圆运动时高桥墩的稳定性问题；给出了不同地震强度、不同柔度、不同简化质量的高桥墩的临界地震加速度；并比较分析其临界地震加速度、失稳时刻随着桥面质量、柔度系数、地震波不同强度(峰值表示)的变化规律。 |
| 作者： | 宋君晗 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 罗松南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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