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高烈度区铁路悬索桥地震响应分析研究
| 论文题名： | 高烈度区铁路悬索桥地震响应分析研究 |
| 关键词： | 铁路悬索桥;地震响应;数值分析;有限元模型 |
| 摘要： | 桥梁作为交通运输线上的关键工程，在整个交通运输线上起着至关重要的作用，如果受到强烈地震的破坏导致交通中断，带来的人员伤亡和经济损失将十分惨重，并且使得大地震后的抢险救灾和重建工作无法顺利进行，后果将不堪设想。 伴随着我国当前大力扩展和改造铁路基础建设，铁路悬索桥的修建势在必行。高烈度区需要修建的铁路悬索桥有跨度大、恒载和列车活载较大等特点，其地震响应分析和抗震设计方面的深入研究亦迫在眉睫。 本文借助有限元计算软件Midas Civil，对某高烈度区铁路悬索桥建立三维空间有限元模型，用梁单元、只受拉单元和板单元建模，对悬索桥的结构动力特性进行数值分析。采用线性和非线性时程分析法，分别在四种地震荷载组合下对该铁路悬索桥进行地震响应分析，并对汁算结果进行对比，主要考察的结构体系的响应指标包括:梁端顺桥向位移、跨中竖向位移、主塔塔顶位移、主塔塔底轴力和弯矩等。还运用非线性时程分析对主梁重量不同的铁路悬索桥进行地震响应分析。 研究结果表明: (1)铁路悬索桥自振周期较长，结构柔性特性显著; (2)对比线性与非线性时程分析结果，以非线性时程分析得出的结论进行铁路悬索桥的设计和研究偏于安全，亦即非线性特性对铁路悬索桥地震响应影响比较明显; (3)在地震荷载工况组合中加入竖向地震力后，对梁端顺桥向位移、塔顶顺桥向位移和塔底弯矩的最大值影响很小，而对跨中竖向位移和塔底轴力的最大值影响较大，铁路悬索桥设计时，竖向地震力的影响不能忽略; (4)铁路悬索桥地震响应对于主梁重量的变化并不敏感，虽然主梁重量改变时，铁路悬索桥地震响应指标会按一定趋势变化，但变化幅度不大。 |
| 作者： | 李照宇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 赵人达 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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