三塔中索面斜拉桥地震反应分析

摘要

现代斜拉桥以瑞典Stromsund Bridge(74.7+182.6+74.7m)为起始点，发展至今已经有半个多世纪的历史了。斜拉桥因其经济上、结构上与建筑造型诸多方面的独特优点呈现出它对其它桥型的竞争优势，受到了桥梁工程界的日益重视。随着斜拉桥兴建数目和跨度的迅速增长，斜拉桥的地震反应分析研究也受到越来越多的关注。
　　 论文主要介绍了桥梁地震反应分析所采用几种理论方法，并在此基础上，以山东济南建邦斜拉桥(预应力混凝土三塔斜拉桥，主跨300m)为工程实例，采用大型有限元计算软件MIDAS/CIVIL，建立了全桥空间有限元模型，对该桥进行了反应谱分析、线性时程分析，研究了桩基础对结构地震响应的影响以及行波效应对大跨度斜拉桥的影响。主要研究内容包括：
　　 (1)建立了建邦桥无桩模型(模型A)和有桩模型(模型B)，分别计算了桥梁的自振特性，分析考虑桩土效应对斜拉桥结构自振特性以及地震反应内力和位移的影响。
　　 (2)运用反应谱法，分别计算纵桥向、横桥向和竖向的地震响应，以及上述三个方向地震组合作用的最大总响应。
　　 (3)对建邦桥进行了线性动力时程分析，并与反应谱方法的计算结果相互校核，得到该桥的地震响应结果；对非一致地震激励下的行波效应影响作了分析研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1桥梁震害

1.2桥梁抗震设计方法

1.2.1 桥梁抗震概念设计

1.2.2 桥梁延性抗震设计

1.3大跨度桥梁抗震分析研究现状

1.4本文主要研究问题的提出及主要研究内容

1.4.1 本文研究问题的提出

1.4.2 本文主要研究内容

第2章 桥梁地震反应分析方法

2.1等效静力分析法

2.2反应普法

2.2.1 概述

2.2.2 基本原理

2.2.3 反应谱振型组合方法

2.3动态时程法

2.3.1 概述

2.3.2 结构阻尼

2.3.3 振动方程的建立

2.4本章小结

第3章 三塔斜拉桥模型及动力特性分析

3.1工程概况

3.2结构设计

3.3有限元模型的建立

3.3.1 桥面系的模拟

3.3.2 桥塔的模拟

3.3.3 斜拉索的模拟

3.3.4 边界条件的模拟

3.3.5 桩-土-结构相互作用的模拟

3.3.6 全桥和局部模型

3.4自振特性分析

3.4.1 结构体系的动力特性计算方法

3.4.2 桩基础对结构自振特性的影响

3.5本章小结

第4章 三塔斜拉桥反应谱分析

4.1抗震设防目标及设计方法

4.2桥址设计反应谱

4.2.1 反应谱参数选取

4.2.2 反应谱曲线的修正

4.3地震动输入模式

4.4有桩和无桩模型反应谱分析结果

4.4.1 纵向地震作用下的计算结果

4.4.2 横向地震作用下的计算结果

4.4.3 竖向地震作用下的计算结果

4.4.4 三向地震作用下的计算结果

4.5本章小结

第5章 三塔斜拉桥时程分析

5.1地震波输入

5.1.1 地震波的选取

5.1.2 地震波时程曲线的修正

5.1.3 瑞里阻尼系数

5.2一致激励时程分析

5.2.1 纵向地震波作用下的计算结果

5.2.2 横向地震波作用下的计算结果

5.2.3 竖向地震波作用下的计算结果

5.2.4 三向地震波作用下的计算结果

5.3时程分析和反应谱分析结构对比

5.4行波效应

5.4.1 行波效应的影响

5.4.2 考虑行波效应的斜拉桥线性地震反应分析理论

5.4.3 考虑行波效应的时程分析结果

5.5本章小结

结论与展望

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果