西部通道深圳湾公路斜拉桥抗震分析

摘要

随着交通建设发展需要和高强材料的应用，斜拉桥已经成为我国公路上广泛使用的一种桥梁体系。斜拉桥以其结构受力性能好、跨越能力大、结构造型多姿多彩、抗震能力强及施工方法成熟等特点，在桥梁工程中得到了越来越多的应用。 鉴于大跨度桥梁在经济、交通等方面占据的特殊重要地位，对其进行抗震设防是十分必要的。而目前国内外现有的绝大多数桥梁工程抗震设计规范只适应于中等跨度的普通桥梁，超过适用范围的大跨度桥梁的抗震设计，则无章可循。我国公路工程抗震设计规范只适用于主跨不超过150m的梁桥和拱桥，因此对于特大桥梁工程必须进行专门的抗震设计。我国又是一个多地震国家，大跨度桥梁的动力特性和抗震设计的研究日益显得重要。大跨度斜拉桥的结构构造比较复杂，因此地震反应也比较复杂，如高阶振型的影响比较明显，需要考虑多点激励、行波效应、各种复杂的非线性因素等。另一方面，由于众多复杂随机因素的作用，地震动空间变化表现出强烈的随机性，因此，地震动空间变化对大跨度桥梁结构的影响也不可忽略。 因此，本论文以西部通道深圳湾公路独塔独柱钢箱梁斜拉桥方案为例，对目前抗震设计分析中的方法及理论进行了归纳总结，采用大型通用有限元分析软件ANSYS程序进行动力学建模和动力特性的计算，采用谱分析的方法分析了钢斜拉桥的抗震性能，进行了抗震分析计算，得出了一些有益的结论。结论表明：在进行地震反应分析时一定要注意高阶振型的影响不可忽略；同时竖向地震动与横向地震动的贡献不可忽略；不同的结构形式其内力大小和抗震性能不同，设计中应采用合理的结构体系，要充分重视重要桥梁的抗震设计，要注意桥梁的延性抗震，结构要有相适应的变形能力和弹塑性耗能能力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1大跨度桥梁抗震分析的重要意义

1.2大跨度桥梁技术的发展方向

1.3本论文研究的内容

第2章大跨度桥梁抗震反应分析方法

2.1大跨度桥梁地震分析方法的综述

2.1.1静力法

2.1.2动力反应谱法

2.1.3动态时程分析法

2.2地震的动输入及动特性

2.2.1地震动输入

2.2.2地震动特性

2.3非线性问题

2.3.1几何非线性

2.3.2桥墩的弹塑性

2.3.3支承连续条件的非线性

2.4其他问题

2.4.1地基与结构相互作用

2.4.2阻尼问题

2.4.3多点激励

第3章大跨度桥梁地震反应分析理论

3.1概述

3.2反应谱法

3.2.1单方向一致激励反应谱分析

3.2.2多方向一致激励反应谱分析

3.3时程分析法

3.3.1线性运动方程及求解

3.3.2非线性运动方程及求解

第4章桥梁抗震设防

4.1震害教训及启示

4.2抗震设防原则

4.3抗震设计极限状态

第5章西部通道深圳湾公路斜拉桥抗震分析

5.1计算模拟分析

5.1.1结构概况

5.1.2动力计算模型及单元计算参数

5.2自由振动特性

5.3地震反应分析

5.4结构形式改变后的对比分析

结论

参考文献

致谢