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梁式桥防落梁最小搭接长度初步研究

作　者: 孔艺达
导　师: 唐光武
学　校: 重庆交通大学
专　业: 结构工程
关键词: 防落梁系统梁搭接长度简支梁连续梁均匀设计抗震概念设计
分类号: U442.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 105次
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内容摘要

桥梁上部结构落梁是桥梁最严重的震害形式之一。对防落梁抗震措施的研究是经济建设和桥梁抗震中面临的重要课题。历次大地震的落梁震害已经引起国内外专家的重视,他们对落梁震害进行了大量研究,并取得了很多成果。梁的搭接长度作为防落梁系统的组成部分经重新修订后写入我国《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)。但是简支梁桥和连续梁桥搭接长度计算的方法仍存在许多问题,我国在这方面还缺乏系统的研究工作,目前规范的规定也是参考和借鉴国外的相关研究成果。本文通过大量仿真计算分析,以建立与我国桥梁实际情况相适应的梁式桥搭接长度实用简化计算公式为研究目的。主要完成了以下工作:①本文先从理论分析入手,采用均匀设计法对计算方案和参数进行总体规划,以期通过尽可能少的计算样本结果,拟合出高精度的实用简化计算公式。由于影响搭接长度的因素数目较多(本文主要考虑跨径、墩高和斜交角的影响),每种因素选取10个水平,如果做全面试验或正交试验,所需的试验数目将非常多。使用均匀设计安排试验正好可以达到供多因素、多水平试验而试验次数又比较少的目的。②根据均匀设计表、《公路桥梁标准图》(JT/GQB 008-96)以及《公路桥梁通用图》(36-31),利用有限元软件SAP2000建立了简支梁桥全桥动力计算模型;根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)的抗震设计流程,进行了反应谱分析和时程响应分析。计算了在E2地震作用下,简支梁桥在纵向地震作用下的墩梁相对位移。运用最小二乘法回归分析,拟合出搭接长度计算公式。③为使计算公式保持一致性,在简支梁计算结果的基础上,通过计算分析得到连续梁桥使用相同的计算公式时跨径和墩高的取值方法。④通过梁式桥的计算结果,进一步分析研究桥梁相邻墩/联的周期比、联内刚度比对计算结果的影响,给出了梁式桥抗震概念设计方法。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-15
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外研究概况  9-10
  1.3 研究思路  10-13
  1.4 本文的研究意义及内容安排  13-14
    1.4.1 研究意义  13
    1.4.2 内容安排  13-14
  1.5 本文创新点  14-15
第二章落梁震害及研究现状  15-28
  2.1 引言  15
  2.2 落梁震害及机理分析  15-20
    2.2.1 落梁震害  15-18
    2.2.2 机理分析  18-20
  2.3 防落梁系统构成  20-23
  2.4 国内外防落梁搭接长度研究方法  23-25
    2.4.1 美国规范  23-24
    2.4.2 日本规范  24-25
    2.4.3 中国规范  25
  2.5 桥梁抗震概念设计  25-27
  2.6 本章小结  27-28
第三章计算机模拟试验方案  28-37
  3.1 引言  28
  3.2 试验目的和内容  28-29
  3.3 均匀设计试验方法  29-32
  3.4 试验数据的回归分析  32-36
    3.4.1 多元线性回归方程  32-34
    3.4.2 显著性检验  34-35
    3.4.3 因素主次的判断方法  35-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章梁式桥搭接长度计算方法研究  37-71
  4.1 引言  37
  4.2 地震动输入  37-44
    4.2.1 抗震设防目标和设防标准  38
    4.2.2 加速度反应谱  38-41
    4.2.3 加速度时程  41-44
  4.3 简支梁桥计算模型建立及说明  44-45
  4.4 简支梁桥数据处理分析  45-65
    4.4.1 简支直梁桥最小搭接长度  45-56
    4.4.2 简支斜梁桥最小搭接长度  56-65
  4.5 简支梁桥结果分析和讨论  65-68
  4.6 连续梁桥搭接长度计算公式  68-70
    4.6.1 连续梁桥模型说明  68-69
    4.6.2 连续梁桥计算结果  69-70
  4.7 本章小结  70-71
第五章梁式桥抗震概念设计  71-88
  5.1 引言  71
  5.2 相关规范要求  71-73
    5.2.1 周期比  72
    5.2.2 刚度比  72
    5.2.3 刚度比和周期比的调整方式  72-73
  5.3 相邻联/墩周期比对墩梁相对位移的影响  73-86
    5.3.1 模型计算说明  73-74
    5.3.2 计算结果  74-86
  5.4 连续梁一联内桥墩刚度比对内力的影响  86-87
    5.4.1 模型计算说明  86
    5.4.2 计算结果  86-87
  5.5 本章小结  87-88
第六章结论和展望  88-91
  6.1 工作总结和结论  88-90
  6.2 展望  90-91
致谢  91-92
参考文献  92-96
在学期间的科研成果及发表的论著  96

梁式桥防落梁最小搭接长度初步研究

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