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大跨度自锚式悬索桥空间地震反应分析
| 论文题名： | 大跨度自锚式悬索桥空间地震反应分析 |
| 关键词： | 大跨度悬索桥;空间地震反应;地震响应;时程分析;桩土效应;行波效应 |
| 摘要： | 自锚式悬索桥，造型美观，造价适宜，近年来愈受青睐，但随着跨度的进一步增大，大跨度自锚式悬索桥的抗震要求也更加突出，因此系统地研究其动力特性和地震响应显得十分有必要。 本文首先回顾了确定性地震反应分析的一些基本理论，介绍了将大质量法理论与Clough的拟静力位移概念相结合的时程分析方法和该方法的运动方程，提出了其在数值计算上的实践方法。结合工程实际使用ANSYS建立了主跨400m的大跨度自锚式悬索桥-大连金州湾跨海大桥的空间有限元模型。对其自振特性进行了分析，得到了前100阶频率和相应振型。然后进行了反应谱分析，初步了解了其地震响应的大小。选择了三条自然地震记录并进行调整作为输入，进行了地震时程响应分析。分析了考虑主桥和引桥之间伸缩缝抗推刚度对结构地震反应的影响，并通过对比反应谱分析和时程分析的结果，验证了时程分析结果统计规律的正确性。 分析了行波效应对大跨度自锚式悬索桥地震反应的影响。结构的位移受行波影响有所增大，但是结构本身的位移较小且增幅不大。主塔的弯矩有大幅增加；主梁跨中弯矩成倍增加，但量值较1/4跨小很多；主梁轴力受行波影响较小。大跨度自锚式悬索桥的地震反应受桩-土-结构的相互作用的影响较明显。结构的位移反应均大幅增长，且规律显著。主塔弯矩减小幅度较大，主塔下横梁面外弯矩有大幅的增长。竖向地震力对结构的位移反应影响不大，但使主塔的轴力和弯矩都增大，主梁弯矩更有大幅度增加。因为自锚式悬索桥整体刚度较大，主梁承受很大的轴力，且主跨跨径较大，故结构受行波效应、桩土效应和竖向地震力的影响比较敏感。 |
| 作者： | 王猛 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张哲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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