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行波激励下大跨钢管混凝土拱桥的减震控制研究
| 论文题名： | 行波激励下大跨钢管混凝土拱桥的减震控制研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;行波激励;时程分析;有限元程序;阻尼支撑;减震控制;桥梁设计;抗震设计 |
| 摘要： | 作为生命线工程的重要组成部分，桥梁结构是公路、铁路交通系统的关键设施。同时，桥梁抗震也是工程抗震的一个重要方面，一旦桥梁在地震中遭受破坏，不但导致巨大的直接经济损失，还关系到灾区震后救援能否顺利进行以及能否及时恢复生产。现有桥梁设计规范采用反应谱抗震分析方法，只考虑一致地震激励的影响，在实际地震过程中，多种影响导致了桥梁各支承点的实际地震动是不同的，所以有必要对桥梁结构进行多点激励分析。 拱桥的结构复杂，主拱的轴压比一般较高，抗震性能相对较差，而且随着拱桥跨径的增加，在地震行波效应的作用下，其不良地震响应通常更为剧烈。因此大跨度拱桥的抗震设计不宜过分依赖于延性设计，而应该采取适当的减震措施来控制地震响应。 本文以一上承式大跨钢管混凝土拱桥为模型，利用有限元分析软件对结构进行行波激励下的地震反映分析，并加设阻尼支撑检验其对结构的地震作用及行波效应的控制作用，主要工作与成果有： 1、对桥梁的抗震设计进行了分析，利用MIDAS有限元软件对一上承式大跨钢管混凝土拱桥进行了建模，并对模型进行了模态分析和动力时程分析。 2、对桥梁模型进行了不同波速下的行波效应分析，发现拱脚受行波激励影响最为明显，且该工程在El Centro Site，Vertical波的影响下，当视波速为1000m/s时，对结构产生部分有利影响。而当视波速越大时，结构内力与一致激励时的结构内力情况越为接近；另外，行波激励对桥梁不同位置的不同响应值可能产生有利或有害的影响。 3、通过试算和系数调整，给出了阻尼支撑的布置方案，在有效控制拱顶及1/4跨处位移的基础上，其弯矩和剪力得到不同程度的控制。 4、对安置阻尼支撑后，其对模型的行波激励控制效果进行了分析，得出结论：在安置阻尼器后，虽然结构的大多数内力有所减小，但行波激励对结构的影响仍是不可避免。 |
| 作者： | 张晶 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 霍达;董宏英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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