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拱梁组合体系桥梁的地震反应分析
| 论文题名： | 拱梁组合体系桥梁的地震反应分析 |
| 关键词： | 拱梁组合体;地震反应;抗震性能;抗震设计;有限元程序 |
| 摘要： | 近些年全球范围内地震频繁发生，而桥梁工程作为生命线工程之一，一旦在地震中遭受破坏，将会造成震后救灾工作的巨大困难，使得次生灾害加重。特别是对现代化城市，将严重影响其正常的运转，导致巨大的经济损失。因此，对作为生命线工程的桥梁建筑在地震作用下的反应作深入的分析是必需也是非常必要的。本文所研究的拱梁组合体系桥梁是近些年来兴起的一种桥型，该类桥型集中了连续梁桥和拱桥这两种桥型的优点，对其抗震性能进行深入的研究是确保其良好安全性的重要内容。 本文在总结大跨度桥梁特别是拱梁组合体系桥梁抗震设计研究现状的基础上，运用地震反应分析的基本理论，以株洲湘江红港大桥为工程背景，对该桥进行了空间地震反应谱分析和地震反应时程分析。主要研究内容如下： (1)基于有限元理论，运用有限元程序Midas/Civil建立了红港大桥的动力计算模型，考虑了桩-土-结构的相互作用对桥梁地震反应的影响并确定了其参数。分析了其自振特性，给出了前20阶自振频率、相应的振型形态和振型描述，为地震响应分析提供了依据。 (2)采用了弹性反应谱理论对红港大桥的两个模型在四种工况下分别进行了地震反应分析，通过计算数据的分析和归纳，确定了拱梁组合体系桥梁的抗震薄弱截面、竖向地震力对结构的影响以及考虑桩土效应对结构内力和位移的影响。 (3)采用典型的强震记录El centro地震波，对红港大桥进行了地震响应时程分析，得出了四种工况下主梁和主墩的内力、位移响应时程结果。并将时程分析结果与反应谱法计算结果进行了比较，并确定了该按哪种计算结果作为抗震设计的依据。 (4)针对非线性对拱梁组合体系桥梁地震反应的影响，利用有限元程序Midas/Civil从材料层面去模拟材料的弹塑性性能，对该桥进行了弹塑性时程分析，将其计算结果与弹性时程分析进行比较，对桥梁的抗震设计提出建议。 文对红港大桥的地震反应分析有关结论，可为拱梁组合体系桥梁的抗震设计提供参考。 |
| 作者： | 巩朝 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨美良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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