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原文传递上承式钢筋混凝土箱板拱桥地震反应分析

论文题名：	上承式钢筋混凝土箱板拱桥地震反应分析
关键词：	上承式钢筋混凝土箱板拱桥;地震响应;计算模型;行波效应;频谱特性
摘要：	钢筋混凝土上承式箱板拱桥在我国，特别是西南地区使用广泛，但纵观近年来的文献，发现这类桥梁的地震反应和抗震性能研究相对缺乏。本文根据钢筋混凝土箱板拱桥地震反应研究现状，计算研究了箱板拱桥地震反应特点，主要进行了下列工作： 1、针对当前拱桥抗震研究中常结合某一实际工程进行简单抗震分析、忽视参数研究这种情况。本文计算讨论了拱轴系数和矢跨比这两个参数对拱桥地震反应特点的影响。得到了上承式拱桥拱轴系数和矢跨比变化对主拱圈地震内力变化的影响规律，该结果对拱桥的抗震设计具有一定的参考价值。 2、在桥梁抗震分析中，计算模型对计算结果影响非常大，正确的计算模型是抗震分析的基础。过去由于计算手段的限制，传统上承式钢筋混凝土拱桥在抗震及动力分析中，常采用只考虑拱上建筑质量的裸拱模型进行研究。近年来随着计算手段的发展，采用全桥模型进行拱桥的抗震分析已不是难事，多数研究者也常采用全桥模型进行计算，但还有研究者采用裸拱模型进行抗震计算。拱桥采用不同模型（全桥模型和裸拱模型）进行地震反应分析时，其计算结果有什么差别，则缺少研究。本文对两种模型计算得到的地震响应结果进行了比较研究，发现两种模型计算结果差别较大，所以，在拱桥抗震分析中应采用全桥模型。 3、拱桥的地震动输入是复杂的。不同的地震动输入，会造成主拱圈地震内力的巨大差别。本文从七种不同的地震动输入方式考虑了竖向地震作用对上承式拱桥的影响。发现，单从纵向和横向两个方向考虑拱桥的地震内力是不合理的。三向输入比单向和两向输入更能反映竖向地震作用的影响情况，竖向地震作用对上承式箱板拱桥主拱圈的地震内力是必须考虑的。 4、行波效应对大跨钢筋混凝土拱桥有一定的影响。但这些有关结论是针对所研究的具体结构和所选取的地震动参数得到的。这些结论是否适合用于其他场合，需要更进一步的研究。因此本文在这个基础上，通过改变剪切波速和选用与反应谱相对应的人工波和实际地震波进行输入对比。得出了相应有益的结果。 5、在选取地震波时，除了满足场地和地震动的持时和幅值两要素外，还要考虑频谱特性与结构的自振特性，即是，地震波的频谱特性是否能够使结构物激振，否则盲目的选择一条地震波作时程分析是没有任何意义的。所以本文针对这一点，在时程分析和行波效应时，通过修正的El-CENTRO波与人工波的对比，考虑了频谱特性对上承式拱桥的影响。 6、土-桩-结构相互影响问题非常复杂，一直是抗震研究的热点问题，也得到了多种简化的计算模型，对于拱桥，不同简化计算模型得到的地震反应结果差别有多大，目前较少研究，本文建立了五种土-桩-结构计算模型，讨论了桩底刚度、桩侧刚度和桩底固结之间的区别，以及考虑这些因素下，五种计算模型的动力特性、地震内力和位移的差别。
作者：	彭勇均
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	朱东生
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文