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考虑土—结构相互作用的客运专线双柱式桥墩抗震性能研究
| 论文题名： | 考虑土—结构相互作用的客运专线双柱式桥墩抗震性能研究 |
| 关键词： | 铁路客运专线;双柱式桥墩;抗震性能;能力谱法;刚性地基;柔性效应;运动学效应;阻尼效应 |
| 摘要： | 土-结构相互作用问题一直是桥梁抗震研究中的难点。双柱式桥墩作为我国铁路客运专线主要采用的桥墩形式之一，其抗震安全性的研究是个值得关注的课题。本文以客运专线双柱式桥墩为研究对象，引入了一种基于能力谱法考虑土与结构动力相互作用的方法，探讨土-结构相互作用的地基柔性效应、运动学效应和地基阻尼效应对地震响应的影响，为土-结构相互作用的研究以及工程抗震设计提供参考依据。为此，本文主要做了以下几点工作： 1．简要介绍了土-结构相互作用的基本分析理论和建模方法；介绍了结构弹塑性地震反应分析的基本理论，包括弹塑性动力时程分析和弹塑性静力分析方法的理论基础。 2．应用SAP2000程序分别建立了双柱式桥墩横向有车和纵向无车的刚性地基有限元模型；依据与我国规范相适应的四类场地特性，分别用m法和美国FEMA356中的方法计算地基柔度系数，建立了对应于不同场地类型的桥墩横向和纵向柔性地基模型；选取每类场地各7条共28条实际地震记录作为地震动输入，对桥墩线弹性、弹塑性刚性地基模型以及代表四类场地的柔性地基模型进行了动力时程分析；对比分析了两种计算地基柔度系数的方法以及线弹性和弹塑性地震响应的差异，研究了土-结构相互作用的地基柔性效应、场地特性对结构地震响应的影响。 3．介绍了FEMA440中可以考虑运动学效应和地基阻尼效应的简化计算方法以及改进的等效线性化方法；分别对四类场地类型的桥墩横向和纵向柔性地基模型进行Pushover分析得到能力谱，采用所选的28条实际地震记录以及我国《铁路工程抗震规范》的设计谱作为需求谱，通过FEMA440中可以全面考虑土-结构相互作用三种效应的能力谱方法进行分析；分别研究了地基柔性效应、运动学效应和地基阻尼效应对结构地震响应的影响，对比分析了规范设计谱与所选地震波反应谱作为需求谱时的计算结果，以及时程分析与能力谱方法的计算结果。 |
| 作者： | 杜伟 |
| 专业： | 防灾减灾及防护工程 |
| 导师： | 朱晞;杨庆山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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