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自锚式斜拉—悬索协作体系桥地震反应分析
| 论文题名： | 自锚式斜拉—悬索协作体系桥地震反应分析 |
| 关键词： | 超大跨径桥;斜拉桥;自锚式悬索桥;地震反应;自振频率;结构动力学;跨海大桥 |
| 摘要： | 自锚式斜拉—悬索协作体系桥作为一种新的超大跨径桥型，综合了斜拉桥和自锚式悬索桥的特点，具有广泛地应用前景。从目前已有的文献来看，国内外对这种桥型的研究非常少见，本文结合规划建设的大连跨海大桥大连港主通航孔推荐方案—主跨800m的自锚式斜拉—悬索协作体系桥(以下简称“大连跨海大桥”)为实例，在总结国内外文献的基础上，对自锚式斜拉—悬索协作体系的动力特性和地震反应进行了分析，主要工作如下： (1)基于有限元原理，建立了大连跨海大桥的空间三维有限元模型，给出了前10阶自振频率和相应的振型，并分析了辅助墩设置、基础约束方式和主梁约束方式对协作体系桥梁动力特性的影响，并与相同跨径和结构参数的斜拉桥、悬索桥结构体系的动力特性进行了对比，对其影响规律作了详细的讨论。 (2)按照三水准抗震设防目标的要求，在概率水准P1的地震作用下，用反应谱方法计算了大连跨海大桥的地震反应，考虑了地震波三向正交分量作用和组合作用：纵桥向+竖向地震波作用和横桥向+竖向输入。同时讨论了辅助墩设置、基础约束方式和主梁约束方式对协作体系桥梁地震反应的影响，并与相同跨径和结构参数的斜拉桥、悬索桥结构体系地震反应进行了对比研究。为了保证计算的精度，在计算中采用了CQC方法，本文的结论可用于指导该类桥梁的初步设计。 (3)采用人工生成的地震波，考虑多点激励、行波效应以及结构的几何非线性因素的影响，对大连跨海大桥在竖向、纵向和横向地震波输入下，进行了地震响应研究，分析比较了多点线性一致激励、多点非线性一致激励以及多点行波效应输入情况下主梁、主塔等控制截面的内力和位移响应时程结果。 (4)谱分析是一种线性分析，无法考虑非线性的影响，时程分析方法可以考虑一些非线性因素的影响，文中将大连跨海大桥地震反应谱分析、非线性一致激励时程分析、考虑行波效应的非一致激励时程分析的结果进行了对比校核，得到了该类桥型抗震分析合适的方法。 |
| 作者： | 张凯 |
| 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： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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