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多跨钢管混凝土系杆拱桥动力特性和抗震性能研究
| 论文题名： | 多跨钢管混凝土系杆拱桥动力特性和抗震性能研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;反应谱;动力特性;抗震性能;时程分析;摩擦摆支座 |
| 摘要： | 近些年钢管混凝土系杆拱桥在我国发展迅速，而且已经逐渐在铁路桥梁中得以应用，然而大跨度钢管混凝土系杆拱桥在铁路桥梁中应用少、历史短，导致了有关于其抗震研究资料很少。铁路桥具有高安全性、高舒适性、高密度运营的工作要求，因此针对铁路大跨度钢管混凝土系杆拱桥进行抗震分析研究显得十分迫切。 本文以哈齐松花江特大桥（五跨钢管混凝土系杆拱桥77m+3156.8m+77m）为工程背景，建立全桥Midas/Civil空间有限元模型进行动力特性分析，对拱肋和桥墩处的抗震性能做重点分析。本文的主要研究内容包括: (1)建立哈齐松花江特大桥的Midas全桥空间有限元模型，分析该桥的动力特性。 (2)研究结构在地震波作用下的反应谱分析，先对纵、横、竖单向输入地震波分析结构地震反应特征，再进行顺桥向+横桥向、顺桥向+竖向、横桥向+竖向三种二维地震组合波输入情况进行对比分析。 (3)对桥梁模型做弹性动态时程分析，取国际上常用的两条地震波，El-Centro波和Taft波分别对结构输入顺桥向+横桥向、顺桥向+竖向、横桥向+竖向三种组合波，对比分析不同波地震对结构的影响，并把两种波的弹性时程分析结果与反应谱分析结果进行对比分析。 (4)对桥梁模型做材料非线性分析，在各桥墩墩底加入塑性铰，利用El-Centro波对结构输入纵向地震波，了解该桥在7度罕遇烈度地震动作用下的地震响应，并找出桥梁容易进入塑性状态的结构部位。 (5)在第四项研究工作的基础上，把原来的球形钢支座替换成摩擦摆支座（边界条件非线性），并把地震响应情况与第四项结果进行比较，分析说明摩擦摆支座对多跨钢管混凝土系杆拱桥的减震作用。 通过对以上问题的分析研究，对哈齐特大桥的动力特性、该桥的抗震最不利地震波输入组合以及摩擦摆支座的减震性能有了更为深刻的认识，并对类似铁路桥型的抗震薄弱环节提出合理化的设计建议。 |
| 作者： | 肖金针 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈兴冲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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