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考虑桩土相互作用的长山矮塔斜拉桥三维地震动力响应分析
| 论文题名： | 考虑桩土相互作用的长山矮塔斜拉桥三维地震动力响应分析 |
| 关键词： | 矮塔斜拉桥;桩土相互作用;地震动力响应;时程分析 |
| 摘要： | 矮塔斜拉桥是近几十年发展起来的新型桥梁模式，因其独特的美学景观特征、灵活的跨径布置以及良好的经济性能，越来越显示出巨大的发展潜力。矮塔斜拉桥的受力特点介于连续梁桥与斜拉桥之间，动力特性以及地震响应与两种桥型既有联系又有区别。这样，如何有效准确地对其进行三维地震动力响应数值分析，对于工程设计与实践具有重要的指导作用和参考价值。 本文以大连长山矮塔斜拉桥为具体工程背景，基于大型的有限元数值计算平台ADINA，结合动力模态分析法、地震反应谱分析法和动力时程逐步时间积分法，。并综合考虑桩土相互作用的影响，通过全桥大型三维动力数值计算模型，从完全相互作用角度对桥梁结构进行了地震动力响应分析。具体研究内容包括: (1)针对桥梁结构在重力和车道荷载作用下进行了等效静力受力变形分析，并结合规范要求对桥梁整体刚度和强度做出合理性评价，在此基础上采用子空间迭代法对桥梁整体结构动力特性进行了系统分析，探讨了考虑桩土相互作用和重力作用对桥梁结构动力特性的影响规律。 (2)分别基于SRSS和CQC振型组合方法，针对桥梁结构进行了常遇和罕遇地震作用下的地震反应谱分析，在此基础上进行了桥梁结构抗震性能评价，并探讨了振型选取阶数、桩土相互作用、地震动维数以及振型组合方法对矮塔斜拉桥地震反应谱响应计算结果的影响规律。 (3)分别选取典型强震记录EI-centro波、Taft波和Kobe波，考虑桩土相互作用影响，针对桥梁结构进行了常遇和罕遇地震作用下弹性动力时程分析，并通过与地震反应谱计算结果进行比较，进一步对桥梁结构抗震性能进行了系统全面评价;在桥梁结构弹性动力时程分析基础上，综合考虑桩土相互作用和混凝土材料弹塑性受力变形特性，对桥梁结构分别进行了常遇和罕遇地震作用下弹塑性动力时程分析，并与地震反应谱计算结果进行比较分析，探讨了结构材料非线性对矮塔斜拉桥动力响应特性的影响规律。 |
| 作者： | 孟坤 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 崔春义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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