地震动输入对大跨度桥梁抗震影响的振动台试验研究

摘要

随着大跨度结构的不断兴建，对此类结构的设计提出了许多新的理论课题，限于目前人类对地震现象的认识水平和强震观测的技术条件，不可能对未来地震的发生和地震波传播作出准确的预计，因此作为大跨度结构抗震分析基础的地震动输入存在较大的误差和不确定性。为了解决日臻完善、精细的桥梁抗震分析方法与相对粗糙的地震动输入模型之间的矛盾，当前迫切需要根据大跨度结构工程的实际，深入开展大跨度结构地震输入问题的研究，为我国大跨度结构抗震设计理论的发展与完善提供科学依据。 本文从理论分析入手，介绍了地震动输入的基本理论、提出对设计地震动存在问题的几点思考，总结概括了人造地震动的几种主要方法并比较了其优缺点，指出了大跨度桥梁地震动输入中的研究现状。在理论研究的基础上，利用重庆交通科研设计院桥梁工程结构动力学国家重点实验室的先进振动台设备进行振动台试验。根据试验目的设计制作了1/50的有机玻璃动力试验模型，分别进行了扫频试验和模拟地震试验。通过模拟地震试验，测试模型结构在不同地震动输入下的反应。通过试验结果分析结构在不同水平地震作用下的抗震性能，对不同地震动输入情况下进行了主方向内力、方向组合、行波效应和阻尼器试验结果的对比分析，研究地震动输入对大跨度桥梁抗震的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2本文研究意义

1.3本文研究内容

1.4本文创新点

第二章大跨度桥梁抗震研究现状

2.1引言

2.2大跨度桥梁抗震分析方法综述

2.2.1桥梁抗震理论分析方法

2.2.2大跨度桥梁抗震分析发展现状

2.3 小结

第三章地震动输入问题研究

3.1引言

3.2地震动基本理论

3.2.1幅值

3.2.2频谱特性

3.2.3持时

3.3人造地震动的研究

3.3.1比例调整法

3.3.2调整傅里叶幅值谱法

3.3.3小波变换法

3.3.4时域叠加小波函数法

3.3.5各方法比较

3.4对设计地震动的几点思考

3.4.1现行的设计地震动参数是否足够

3.4.2传统的地震动三要素是否足够

3.4.3关于不同水准设计地震动参数的确定

3.4.4关于输入地震动时程

3.4.5多维地震反应的组合问题

3.4.6地震动主方向问题

3.4.7大跨度结构地震动输入问题

3.5小结

第四章振动台模型试验

4.1引言

4.2试验目的和内容

4.3试验装置

4.4模型设计和安装

4.4.1模型设计

4.4.2模型安装

4.5测试方案

4.5.1测试仪器

4.5.2加速度传感器布置

4.5.3位移传感器布置

4.5.4应变传感器布置

4.6抗震设防标准和地震波输入

4.7试验过程

4.7.1加载制度确定

4.7.2试验顺序

4.7.3各试验工况输入波确定

4.8小结

第五章试验结果和分析

5.1引言

5.2试验现象

5.3模拟地震试验结果和分析

5.3.1主方向比较

5.3.2方向组合研究

5.3.3行波效应结果分析

5.3.4阻尼器效果分析

5.4小结

第六章结论和展望

6.1主要研究工作

6.2主要研究结论

6.3展望

致 谢

参考文献

附录A：试验布置图

在学期间的科研成果及发表的论著