原文传递
基于动水压力的斜拉桥地震反应分析
| 论文题名： | 基于动水压力的斜拉桥地震反应分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;深水桥梁;动水压力;Morison方程;地震动力响应;大质量法 |
| 摘要： | 近年来，随着我国交通网络的不断完善，相继出现了很多在建和拟建的深水桥梁。在地震作用下，深水桥梁下部结构的运动会引起其周围水体产生辐射波浪运动，且由于结构和水体之间的相对运动，在桥梁的下部结构上将作用有动水压力，该动水压力对结构自身的动力特性和动力响应有很大影响。因此充分认识动水压力对斜拉桥结构地震动力响应的影响，对于深水桥梁的抗震设计及安全评估具有重要的意义。本文的研究内容和结论主要有下述几个方面： 1、利用Morison方程法，以附加质量考虑动水对桥墩和桩基础的影响，采用有限元软件Midas建立了东沙特大桥的有限元数值分析模型，分别就有无动水作用的情形进行动力特性分析，结果表明动水作用使得斜拉桥的自振频率减小。 2、对东沙特大桥有无动水作用两种情形进行了纵向+竖向和横向+竖向两种工况下的反应谱分析和时程分析，结果表明动水对斜拉桥结构各关键点位置的位移和关键截面的内力有很大影响。 3、利用大质量法对东沙特大桥有无动水作用两种情形进行了行波效应分析，探讨研究了非一致激励对斜拉桥结构动力响应的影响规律，并与一致激励时的计算结果进行对比。结果表明考虑行波效应后结构的动力响应减小，且响应结果都随着波速的增加而逐渐趋于一致激励的结果；行波效应作用下随着地震波视波速的不同水体对斜拉桥的地震响应的影响也是不同的，且一致激励和行波激励时水体对斜拉桥的地震响应的影响有所差异。 4、通过在东沙特大桥上安装粘滞阻尼器，研究了粘滞阻尼器的阻尼系数C和速度指数α的变化对斜拉桥结构动力响应的影响规律。研究发现选取适当的阻尼器参数取值，可以显著地减小斜拉桥主塔的塔底弯矩以及各关键点位置的位移；综合考虑主塔塔底弯矩、各关键点位置的纵桥向位移以及动水压力的影响，建议将阻尼器的阻尼系数设置为14000kN·s/m，速度指数设置为0.35。 |
| 作者： | 路军 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 高大峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
