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钢拱塔斜拉桥地震响应数值分析研究
| 论文题名： | 钢拱塔斜拉桥地震响应数值分析研究 |
| 关键词： | 钢拱塔斜拉桥;地震响应;数值分析;土弹簧 |
| 摘要： | 斜拉桥具有造型美观、跨越能力强、跨径布置灵活和施工干扰少等优点，而且斜拉桥具有良好的力学特性和经济指标，自上世纪50年代以来，现代斜拉桥发展非常迅速，中大跨度斜拉桥的建设进入高潮。在建造和使用阶段使斜拉桥具有足够的抗震能力和安全性是学术界和执业工程师们一直以来所关心的问题。 本文以钢拱塔斜拉桥——三好桥作为研究对象，运用有限元分析软件ANSYS，建立该桥的三维有限元计算模型，并对斜拉桥进行了初始静力分析、模态分析、反应谱分析和地震时程分析。在静力分析中，得到钢拱塔斜拉桥在自身重力作用下所产生的内力和位移，可知边跨跨中和塔顶的位移较大;在模态分析中得出钢拱塔斜拉桥的6阶主要振型及相应的频率值，经过与实测值进行对比，数据吻合较好;运用反应谱分析法和地震时程分析法，分别考虑了常遇地震与罕遇地震作用下钢拱塔斜拉桥的跨中、墩底和塔墩连接处的内力，以及塔顶、跨中和墩顶的位移动力响应，可知罕遇地震作用下斜拉桥的地震响应比常遇地震作用下的响应值增幅较大，而且运用反应谱方法的计算结果大于地震时程分析法的结果。 论文通过在斜拉桥墩底建立群桩基础来考虑桩—土—结构的相互作用，桩—土相互作用采用土弹簧进行模拟，桩顶与墩底采用承台连接。分析了考虑桩—土—结构相互作用后结构的自振频率、内力和位移的变化情况，得知考虑桩—土—结构相互作用与只考虑墩底固结斜拉桥所产生的地震响应差别较大，然后，进行了不同桩身混凝土强度等级和桩径条件对钢拱塔斜拉桥内力和位移的动力响应的影响分析，得知其对斜拉桥的地震响应影响较小。 |
| 作者： | 张楷 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 梁力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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