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高架曲线桥的动力模型与地震响应分析
| 论文题名： | 高架曲线桥的动力模型与地震响应分析 |
| 关键词： | 高架曲线桥;地震响应;动力模型;破坏形式;结构设计 |
| 摘要： | 随着我国交通事业的快速发展,曲线桥由于其受路线限制小,线形平顺的优点而广泛采用。近几十年来,地震灾害的发生越来越频繁,高架曲线桥的抗震问题越来越引起人们的重视。 探讨了国内外高架曲线桥的发展历史和现状;讨论了桥梁结构在地震中的损伤特点和破坏形式;探讨了一些经验教训,可供高架曲线桥的抗震设计参考。 分析了高架曲线桥梁结构的组成方式和特点,研究了曲线桥的动力模型(刚度模拟、质量分布、材料本构关系等),探讨了几种支座的模拟方法及其水平刚度和竖向刚度计算公式。探讨了高架曲线桥的计算理论,并把现代控制论中的状态空间理论引入到高架曲线桥的分析中,得出了高架曲线桥的状态空间方程。 以望龙枢纽互通式立交D匝道桥为研究背景,利用混凝土的多线性随动模型KINH,运用ANSYS建立了该曲线梁桥的有限元模型,研究了结构的动力特性,分析了支座性质、墩高和曲率半径等参数对高架曲线桥自振频率的影响,得到了一些特点和规律。 用反应谱法和动力时程法进行了地震响应分析。计算了结构在不同工况下跨中和各墩墩顶的最大位移和构件最大内力;分析了结构动内力和动位移的分布规律;分析了高架曲线桥的抗震模式和破坏规律。通过比较各墩墩顶位移的大小、各跨跨中内力和位移的大小,探讨两种方法的优劣;研究采用反应谱法进行高架曲线桥抗震的可靠性。分析了墩高、曲率半径和支座水平刚度等参数对高架曲线桥动力反应的影响及规律;提出了一些抗震设计建议。 探讨了铅芯橡胶支座的非线性模型,分析了铅芯橡胶支座对墩顶位移、各跨跨中的位移和内力的影响。将设置铅芯橡胶支座与设置板式橡胶支座的计算结果进行对比,探讨了铅芯橡胶支座的隔震效果。 |
| 作者： | 李传亮 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李青宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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