徐州市和平路跨铁路站场立交桥地震反应分析

摘要

斜拉桥数目和跨距的迅速发展，己引起世界上桥梁工程及抗震工程界的普遍关注。大跨度斜拉桥地震动力研究的目的主要是保证结构在基本烈度地震作用时有足够的安全性，并为桥梁抗震设计提供科学依据和有效手段。徐州和平路跨铁路站场立交桥是独塔双跨式混凝土斜拉桥，全长176+192m，桥位处于地震烈度7度区，因此，分析其地震响应是非常重要和有意义的。本文用ANSYS软件对徐州和平路跨铁路站场立交桥进行了详细的地震反应分析。主要完成了以下几方面的工作： (1)用ANSYS软件建立了该桥三维空间有限元计算模型，采用了分块Lanczos法对该桥进行了自振特性分析。 (2)用反应谱方法对徐州桥进行动力分析。反应谱理论实质是采用了“地震荷载”．的概念，从地震动出发求结构的最大地震反应，同时考虑了地面运动和结构的动力特性。采用标准反应谱作为输入的谱曲线，分别考虑了纵向、横向、竖向输入下该桥的地震响应，并考虑了两种地震组合，即纵桥向+竖向输入和横桥向+竖向输入。在计算中采用了SRSS方法； (3)用动态时程分析方法对徐州桥进行了地震反应计算，分析斜拉桥在一致激励下的地震反应。选取EI-Centro地震波，分析结构在地震作用下的时程位移反应及时程内力结果。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1选题的背景

1.2斜拉桥概述

1.2.1斜拉桥的特点

1.2.2斜拉桥的发展

1.3桥梁抗震设计的相关问题及地震力理论

1.3.1桥梁震害分析

1.3.2桥梁地震分析的相关问题

1.3.3桥梁抗震计算的地震力理论

1.4本文研究内容和方法

第2章桥梁抗震设计理论

2.1桥梁抗震动力学基础

2.1.1动力问题Hamilton原理

2.1.2结构体系的动力学方程

2.2桥梁结构线性动力有限元分析的基本单元

2.2.1三维杆单元

2.2.2三维梁单元

2.2.3索单元

2.2.4结构质量矩阵

2.2.5结构体系的振动频率与振型

2.3桥梁结构的阻尼

2.4地震动作用下的运动方程

2.4.1刚性基础一致地震动输入下的地震动方程

2.4.2刚性基础非一致地震动输入下的地震动方程

第3章斜拉桥建模及动力特性分析

3.1有限元模型建立方法

3.1.1桥面系模拟

3.1.2斜拉索模拟

3.1.3主塔模拟

3.1.4基础模拟

3.2徐州市和平路跨铁路站场立交桥的工程概况

3.3徐州市和平路跨铁路站场立交桥的动力计算模型建立

3.3.1桥面系模拟

3.3.2桥塔模拟

3.3.3斜拉索模拟

3.3.4边界条件

3.4徐州市和平路跨铁路站场立交桥的动力特性

3.4.1模态分析

3.4.2徐州和平路跨铁路站场立交桥的固有频率和振型

第4章斜拉桥地震反应的反应谱分析方法

4.1概述

4.2反应谱法的基本理论

4.2.1反应谱定义

4.2.2规范反应谱

4.2.3反应谱组合方法

4.3徐州市和平路跨铁路站场立交桥反应谱分析

4.3.1反应谱曲线

4.3.2徐州市和平路跨铁路站场立交桥反应谱分析

4.4小结

第5章斜拉桥一致激励地震反应的时程分析方法

5.1概述

5.2地震作用下桥梁结构数值解法

5.3地震动输入

5.4徐州市和平路跨铁路站场立交桥时程响应分析

5.4.1地震加速度时程的选取

5.4.2一致激励地震时程分析

5.5小结

第6章结论

6.1结论

6.2本文有待进一步研究的问题

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目