学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

考虑桩—土—上部结构动力相互作用的斜拉桥抗震分析

作　者: 夏云根
导　师: 魏德敏
学　校: 华南理工大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 桩-土-上部结构动力相互作用 结构初始态 行波效应
分类号: U442.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 57次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


地震是一种严重的自然灾害。地震发生时桥梁遭到严重破坏,震区交通线被切断,造成救灾工作的巨大困难,从而加重次生灾害,导致了巨大的经济损失。随着城市化进程和经济的高速发展,我国桥梁工程的建设也取得高速发展。斜拉桥成为工程中广泛使用的大跨度公路桥梁体系,研究斜拉桥的抗震性能意义重大。目前,工程结构抗震设计一般采用地面刚性假定,以临近自由场地面运动作为地震动输入。对于建立在基岩或坚实场地上的结构,这种刚性地基假定是合理的。然而,当地基较为软弱时,地基与上部结构的相互作用将使结构动力反应发生相当大的变化。基于刚性基地假定的结构抗震设计将导致不合理的结果。因此本文对大跨度斜拉桥桩-土-上部结构动力相互作用体系的地震反应进行研究,为桥梁设计、施工和管理人员对斜拉桥的抗震设防提供一些有益的参考。本文以某拟建的大跨度斜拉桥为研究对象。建立桩-土-上部结构动力相互作用体系有限元分析模型。分析了结构初始态对桥梁结构振动模态的影响。探讨了阻尼比、振型组合、激励方式对桥梁结构地震反应的影响。对比分析了强震情况下一致激励和行波效应的非一致激励桥梁结构的地震响应进行研究。本文得到主要结论有:桩-土-上部结构动力相互作用体系振动频率小于上部结构体系,但是振动频率-振型数曲线变化趋势一致,振型基本没有发生变化。桩-土-上部结构动力相互作用体系的地震主塔位移响应和最大弯矩响应大于上部结构体系,最大剪力响应小于上部结构体系。主梁位移响应小于上部结构体系,主梁弯矩响应大于上部结构体系。最大拉索索力响应大于上部结构体系。行波效应使桩-土-上部结构动力相互作用体系主塔纵向位移减小,但主梁跨中竖向位移增大。主塔底部剪力和拉索的内力明显减小,主梁的跨中弯矩明显增大。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-21
  1.1 课题研究的目的和意义  10-11
  1.2 相关问题研究历程  11
  1.3 桩-土-上部结构动力相互作用分析方法  11-14
    1.3.1 有限元接触分析法  12-13
    1.3.2 Winkler地基梁模型法  13-14
  1.4 地震反应分析方法  14-19
    1.4.1 静力法  14-15
    1.4.2 反应谱法  15-17
    1.4.3 时程分析法  17-19
    1.4.4 随机振动法  19
  1.5 本文的主要工作  19-21
第二章 桩-土-上部结构动力相互作用模型  21-33
  2.1 单桩动力阻抗  21-30
    2.1.1 桩的水平振动分析  21-29
    2.1.2 水平方向桩的阻尼  29
    2.1.3 桩的竖向振动分析  29-30
    2.1.4 竖直方向桩的阻尼  30
  2.2 群桩相互作用因子  30-31
    2.2.1 水平相互作用因子  31
    2.2.2 竖向相互作用因子  31
  2.3 本章小结  31-33
第三章 考虑结构初始态的模态分析  33-51
  3.1 工程实例概况及计算模型  33-39
    3.1.1 主梁与横梁  33-34
    3.1.2 主塔、拉索与桥墩  34
    3.1.3 主塔与桥墩的基础  34-37
    3.1.4 计算模型的确定  37-39
  3.2 模态分析的方法  39-40
  3.3 模态分析结果  40-45
    3.3.1 上部结构体系模态分析  40-43
    3.3.2 桩-土-上部结构动力相互作用体系的模态分析  43-45
  3.4 本章小结  45-47
  附录  47-51
第四章 考虑结构初始态的反应谱分析  51-73
  4.1 地震概率水准及动参数  51-52
    4.1.1 地震概率水准  51-52
    4.1.2 反应谱动参数  52
  4.2 反应谱分析结果  52-71
    4.2.1 上部结构体系反应谱分析  52-63
    4.2.2 桩-土-上部结构动力相互作用体系的反应谱分析  63-71
  4.3 本章小结  71-73
第五章 非一致激励下的地震响应时程分析  73-86
  5.1 非一致激励地震反应分析方法  73-75
    5.1.1 大质量法基本原理  73-74
    5.1.2 阻尼模型  74-75
  5.2 非线性因素的考虑  75-76
  5.3 时程分析动参数  76-77
  5.4 非一致激励地震反应分析结果  77-85
    5.4.1 时程分析与反应谱分析结果比较  77-78
    5.4.2 非一致激励与一致激励结果比较  78-85
  5.5 本章小结  85-86
结论与展望  86-90
参考文献  90-96
攻读硕士学位期间取得的研究成果  96-97
致谢  97-98
附件  98

相似论文

  1. 高速铁路大跨度钢箱提篮拱桥动力特性及地震响应分析,U442.55
  2. 大跨度输煤栈桥结构抗震性能分析,U442.55
  3. 基于随机理论的大跨度拱桥地震响应研究,U442.55
  4. 层状场域内上、下部结构动力相互作用分析及其优化设计,TU470
  5. 大跨度高低塔斜拉桥地震响应分析,U448.27
  6. 大跨高墩连续刚构铁路桥地震反应分析,U448.23
  7. 填方边坡在地震激励下的反应分析,P642.2
  8. 大跨度双塔斜拉桥地震反应分析及抗震措施研究,U448.27
  9. 连续式钢管混凝土拱桥抗震性能分析,U441.3
  10. 多点地震动激励下新型网壳减震体系的性能研究,TU311.3
  11. 波纹钢腹板箱拱地震响应分析,U441.3
  12. 大跨度中承式铁路拱桥抗震性能研究,U442.55
  13. 大跨径公铁两用钢箱拱桥动力特性及抗震性能研究,U441.3
  14. 自锚式悬索桥与上承式拱桥组合体系桥梁地震响应分析,U441.3
  15. 高速铁路大跨度钢桁梁斜拉桥地震响应研究及减震分析,U441.3
  16. 多塔下拉索斜拉桥的静力实验与行波效应分析,U441
  17. 多点激励下大跨度斜拉桥动力反应分析,U441.3
  18. 软弱土层输水隧道地震响应及减震措施研究,TV672.1
  19. 多维多点地震激励的大跨度空间结构磁流变阻尼器半主动控制,TU352.11
  20. 考虑多点激励下的高墩连续刚构桥地震时程响应分析,U442.55

中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 勘测、设计与计算 > 桥涵设计 > 震害分析与抗震设计
© 2012 www.xueweilunwen.com