模态pushover方法在高墩桥梁抗震分析中的应用

摘要

随着经济的发展,高墩桥梁越来越多。目前高墩桥梁的抗震研究工作还相对滞后,不能满足实际工程的需要。对高墩桥梁进行准确的地震反应分析,并由此提出针对高墩桥梁的抗震设计方法是十分必要的。作为一种结构抗震性能分析的简化方法,弹塑性静力推倒分析成为目前抗震分析的研究热点,并广泛应用于建筑结构抗震分析。本文利用大型有限元通用软件SAP2000,对推倒分析方法在高墩大跨连续刚构桥梁抗震分析中的应用进行了研究。主要研究内容为:
　　首先概述了桥梁结构的抗震设计思想、抗震分析、设计方法,介绍了静力弹塑性分析产生的背景和发展前景。接着论述了静力弹塑性设计方法的基本原理和实施步骤,包括侧向荷载的选取,以及推倒分析的用途。
　　其次对全桥结构进行横桥向和顺桥向的推倒分析,得到在两种侧向力加载模式下,桥梁结构的力学行为,塑性铰的出现位置和出现顺序,由此判断出桥梁在地震作用下可能的薄弱构件和位置。
　　最后本文为了考虑高阶振型对高墩桥梁抗震分析的影响,重点叙述了模态分析方法,和结合能力谱法对其进行改进的模态pushover分析方法。在本方法中,考虑了合理振型数的选择,利用SAP2000的模态加载功能实现模态分析,算例分析表明在高墩桥梁中不能忽略高阶振型的影响。

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1 绪 论

1.1 课题的来源和研究的意义

1.2 桥梁抗震分析方法

1.3 推倒分析方法的研究现状

1.4 本文研究的目的和内容

2 弹塑性静力推倒分析方法

2.1 概述

2.2 pushover分析方法

2.3 能力谱方法的基本原理

2.4 能力谱方法求解基本途径

2.5 本章小结

3 考虑常规加载模式高墩连续刚构全桥pushover分析

3.1 高墩连续刚构桥的发展

3.2 SAP2000中pushover分析的实现

3.3 连续刚构桥有限元模型

3.4 全桥顺桥向的pushover分析

3.5 全桥横桥向的pushover分析

3.6 本章小结

4 考虑高阶振型影响的全桥推倒分析

4.1 模态pushover分析

4.2 改进的模态pushover分析

4.3 算例分析

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献