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600m特大跨径钢筋混凝土拱桥抗震性能研究
| 论文题名： | 600m特大跨径钢筋混凝土拱桥抗震性能研究 |
| 关键词： | 钢筋混凝土拱桥;动力特性;地震响应;IDA曲线;抗震性能 |
| 摘要： | 世界各地发生的地震给人类生命财产造成巨大损失。桥梁作为生命线工程，一旦发生地震破坏，给抢险救灾带来严重的阻碍。钢筋混凝土拱桥外形美观，跨越能力强，费用低廉，是山区适宜建造的桥梁结构。至今为止，重庆万州长江大桥仍是世界上跨度最大的钢筋混凝土拱桥。欧美、日本、中国等先后对600m-1000m级特大跨钢筋混凝土拱桥进行了探索性研究。 本文以600m钢筋混凝土拱桥为研究对象，基于OpenSEES软件，开展地震响应及抗震性能研究: ①针对600m钢筋混凝土拱桥进行试设计研究，建立桥梁结构的线弹性有限元模型、材料非线性模型以及考虑几何非线性的材料非线性模型，依据这三个模型进行动力特性对比研究;在此基础上，选取20条天然地震波在一致激励下施加给结构进行IDA分析，选取其中典型地震波的计算结果对结构的地震响应值进行比较，研究表明材料非线性和几何非线性对600m钢筋混凝土拱桥的内力和位移的响应影响很大。考虑材料非线性后，在纵向+竖向和横向+竖向地震作用下，较弹性模型弯矩最大分别增大了44.1％和84.8％;考虑几何非线性+材料非线性后，在纵向+竖向和横向+竖向地震作用下，较材料非线性模型弯矩最大分别增大了32.5％和4.4％。 ②考虑材料非线性和几何非线性，研究主拱圈钢筋用量在地震作用下对主拱圈抗震性能的影响。主拱圈在纵向+竖向以及横向+竖向地震动作用下的地震内力响应值和位移响应值加以对比分析，结果表明纵向钢筋用量的改变在主拱圈进入非线性以前影响不大，在主拱圈进入非线性以后才影响较大;而箍筋用量的改变对主拱圈的抗震性能影响很大，进入非线性的地震动峰值加速度发生了很大改变。 ③针对桥道梁采用连续梁-连续刚构体系（方案A）和设置T构交界墩的连续梁-连续刚构体系（方案B）两种方式，研究在不同桥道梁跨径布置形式下考虑材料非线性和几何非线性后的地震响应分析，对地震峰值加速度分别为0.1 g、0.4g,0.8g和1.2g下的地震内力响应和位移响应加以对比分析，得出方案A和方案B的较为合理的试设计方案，在此基础上进一步就试设计方案加以分析比较，得出最优的试设计方案。 |
| 作者： | 李杰 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 周水兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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