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大跨悬索桥连接构造与地震响应关系研究及主塔push-over分析
| 论文题名： | 大跨悬索桥连接构造与地震响应关系研究及主塔push-over分析 |
| 关键词： | 大跨度悬索桥;连接构造;主塔位移;地震响应;抗震能力 |
| 摘要： | 本文论述了大跨悬索桥连接构造与地震响应关系研究及主塔push-over分析。 悬索桥是最适合于大跨度的一种桥梁形式，虽然迄今为止未发现悬索桥在地震时遭到毁坏的实例，但局部性损伤时有发生。矮寨悬索桥左右主塔高度相差约一倍，左右边跨跨度相差约一倍，且加劲梁端不搁置在桥塔上，悬索桥连接构造对悬索桥抗震性能的影响值得进一步研究。 鉴于此，以矮寨悬索桥为工程背景，针对悬索桥抗震性能进行了以下几个方面的研究。 (1) 综述大跨度桥梁的抗震设计理论，重点介绍了基于位移的抗震设计思想以及基于静力推倒（push-over）分析的桥梁抗震性能评价方法。根据分段悬链线理论编制了FDXLX.FOR 程序，计算成桥状态主缆线形和初始应变，并通过和ANSYS 混合计算得到比较准确的成桥坐标和成桥应力，建立悬索桥抗震计算的基本模型。 (2) 分析了中央扣对悬索桥加劲梁、缆索与主塔动力性能的影响。比较了无中央扣、设柔性中央扣以及设刚性中央扣三种状态时悬索桥的动力特性，对柔性中央扣的斜索面积与初始刚度影响进行了参数分析，并研究了中央扣对悬索桥地震响应的影响。 (3) 系统研究了加劲梁端弹性连接刚度的动力性能。比较了不同弹性连接刚度对悬索桥自振频率和主要截面动力响应位移、内力的影响，计算结果表明弹性连接刚度在4×106N/m至4×109N/m之间时，加劲梁纵飘频率和弹性连接刚度的常用对数值几乎成线性关系，设置合适的梁端连接可以大大减小地震作用下的梁端位移，而对主塔位移和内力响应影响较小。 (4) 对比分析了竖向地震动、行波效应对悬索桥动力响应的影响，竖向地震动显著增大跨中竖向位移，行波效应增大主塔的塔顶位移响应。悬索桥的地震响应分析必须考虑竖向地震动和行波效应的影响。 (5) 首次对悬索桥的索塔进行横向静力推倒（push-over）分析，得到塔顶横向位移和总水平剪力之间的关系曲线，转化成能力谱。根据Vidic 模型对设计加速度反应谱进行折减，得到弹塑性需求谱。将能力谱曲线与需求谱曲线绘制在同一张图中，对悬索桥的抗震性能进行评价。 |
| 作者： | 彭益华 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 邵旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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