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原文传递大连金州湾二桥地震反应分析

论文题名：	大连金州湾二桥地震反应分析
关键词：	自锚式悬索桥;抗震设计;三维有限元模型;地震响应分析
摘要：	自锚式悬索桥作为一种特殊的桥梁结构形式，保留了地锚式悬索桥的优美的线性和错落有致的外观，又可以不受地理条件的影响，近年来越来越收到工程界的青睐。大连金州湾二桥工程是辽宁省滨海公路建设的重要组成部分，该区段位于大连市金州区，横跨金州湾，建成后足以成为一项标志性的建筑，因此，对金州湾二桥进行正确有效的抗震设计，确保其抗震安全性具有非常重要的意义。本文利用ANSYS程序中的耦合、预应力等功能合理地模拟大连金州湾二桥的边界条件和初始状态，进而建立三维有限元模型，对该桥进行了地震响应分析，主要完成工作如下： (1)对大连金州湾二桥的自振特性进行了分析，得出了本桥主要的自振频率和振型。本桥低阶振型自振周期较长，第一阶振型为纵飘，振型密集，前八阶均是以主梁的振动为主振型。 (2)利用反应谱法计算了本桥的地震响应。采用规范规定的反应谱和在此基础上进行了长周期修正和阻尼比修正后得到的新反应谱进行输入，分别计算了纵向、横向和竖向输入下本桥的地震响应。纵向地震分量作用下，本桥主要表现为主梁和主塔的纵向和竖向振动；在横向地震分量作用下，主要表现为主梁和主塔的横向和扭转振动；在竖向地震分量作用下，主梁主要表现为竖向振动，主塔主要表现为竖向和纵向振动。然后计算了三向正交分量组合作用下本桥的地震响应，可以看出组合时应考虑纵向和竖向的组合。 (3)对本桥的地震响应进行了时程分析，并与反应谱法所得的结果进行了比较，可以看出两者总的地震响应是一致的，但有些结果差别较大，所以对大跨度桥梁进行时称分析是必不可少的，反应谱法可以辅助设计。然后通过和静力分析结果的比较，得出地震反应结果控制设计的结论。 (4)分别采用反应谱法和时程分析法，研究了纵向弹性约束的对本桥地震响应的影响，纵向弹性约束的施加会增大桥梁的地震反应，适当的弹性刚度能显著的减小塔顶和梁端的位移，较好的改善塔梁交结位置附近的桥塔的弯矩，因此可以选取合适的的弹性约束刚度使本桥的内力和位移都满足容许值。本文得到的研究结果可以作为该桥抗震设计的参考依据，对其它类似桥梁地震反应分析也有一定的指导意义。
作者：	肖岱
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	黄才良
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文