原文传递
自锚式悬索桥地震响应分析和减震措施研究
| 论文题名： | 自锚式悬索桥地震响应分析和减震措施研究 |
| 关键词： | 自锚式悬索桥;地震响应;碰撞效应;索塔弯矩 |
| 摘要： | 混凝土自锚式悬索桥，造型美观，造价适宜，特别适合城市桥梁，近年来随着跨度的进一步增大，混凝土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。 本文首先回顾了建立和求解动力方程的经典理论，有限元建模的方法和原则。结合工程实际建立了主跨180m的混凝土自锚式悬索桥-朝阳市黄河路大桥的有限元模型。对其自振特性进行分析，得到了前100阶频率和相应振型。然后进行反应谱分析，初步了解了其地震响应的大小。阐述了生成人工地震波的基本理论和方法，并通过调整实际地震记录的方法，生成了拟合规范反应谱的人工波。选择人工波和三条自然地震记录作为输入，进行了地震响应时程分析，并对比了反应谱分析和时程分析的结果，对比发现：对于纵向周期比较长的自锚式悬索桥，反应谱计算得到的结果比时程分析大，这是因为实际地震记录在长周期的放大系数小于规范规定值，当第一周期特别长时需要考虑调整规范反应谱的放大系数。 纵向漂浮的自锚式悬索桥在强震作用下，索塔和主梁将可能发生碰撞。本文论述了进行碰撞分析的基本假定和分析的方法，研究了黄河路大桥在地震作用下的碰撞过程，探讨了碰撞对结构内力和位移反应的影响，分析了影响碰撞的主要参数，研究发现：纵向碰撞效应即可能增大也可能减小索塔根部的弯矩，这主要取决于碰撞体之间的初始间隙，对于本工程纵向初始间隙取15cm是合理的。对于横向碰撞效应，在研究的初始间隙范围内(0.5～4cm)横向碰撞效应均减小了索塔根部弯矩，本工程横向间隙为1cm，若将初始间隙适当加大，将进一步减小索塔弯矩和碰撞力。 粘滞阻尼器不需要外部能量的输入即可消耗大量振动能量而又不给桥梁结构附加任何刚度，同时允许桥梁因温度、徐变等其他原因而缓慢发生的变位，因此在桥梁减震中应用广泛。本文阐述了粘滞阻尼器参数选取的基本原则，研究了在塔梁交接处纵向和横向布置粘滞阻尼器时对地震响应和碰撞效应的影响。在纵向地震作用下，索塔的弯矩和碰撞力均明显减小；在横向地震作用下，粘滞阻尼器后对横向碰撞力的减小效果有限，故应该优先考虑采用改变横向间隙等方式而不是采用粘滞阻尼器来减小碰撞力。 |
| 作者： | 王亚飞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 邱文亮 |
| 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 |
检索历史
应用推荐
