钢筋混凝土肋拱桥地震响应分析

论文摘要

近年来,全球地震频繁发生,严重地危害着人民的生命和财产的安全。在地震作用下,作为生命线工程之一的桥梁结构的破坏,将加重次生灾害的程度,导致更为严重的生命财产及经济损失。为此,研究掌握桥梁的地震反应是建立合理抗震体系,采取有效抗震措施的科学根据。本文在国内外有关研究成果的基础上,以一座三跨连拱钢筋混凝土肋拱桥为工程背景,对钢筋混凝土肋拱桥地震反应进行了以下几个方面的研究:1.运用既有动力学理论,选取相应动力学方程来描述钢筋混凝土肋拱桥的动力性能,并根据文献研究的结果选用适当的求解方法;2.利用有限元分析软件MIDAS,建立钢筋混凝土肋拱桥的结构模型,在模型中考虑了桩-土相互作用,用m法模拟建立不同的地质条件下的结构模型,分析对比了不同的地质条件对结构地震反应的影响;3.采用标准反应谱作为输入的谱曲线,分别考虑纵向和横向输入下各个桥梁结构模型的地震反应。分析在最不利组合地震动输入作用下,结构的工作状态;4.分析钢筋混凝土肋拱桥在水平单向地震激励下个桥梁模型的响应,对各桥梁结构模型各关键截面的内力及位移反应进行比较和分析;3.考虑到连续拱桥相邻拱间的作用影响,分别建立连续拱和单拱的模型,对比分析了连续拱间作用对结构地震的影响。5、分析了反应谱法与时程响应的计算结果,得出一些有效结论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 相关理论概述
• 1.2.1 桥梁抗震设计思想
• 1.2.2 抗震设计方法的演变
• 1.2.3 桥梁减、隔震研究
• 1.2.4 地震和烈度
• 1.3 拱桥的发展概述
• 1.4 本文的研究意义及主要工作
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 本文的主要工作
• 第二章 桥梁结构自振特性分析
• 2.1 桥梁固有振动的有限元分析方法
• 2.2 地基与结构的相互作用
• 2.2.1 桩土作用简化模型假定
• 2.2.2 桩-土相互作用土弹簧质量的确定
• 2.3 钢筋混凝土肋拱桥动力特性分析
• 2.3.1 算例简介
• 2.3.2 结构空间有限元计算模型
• 2.3.3 动力特性分析
• 2.4 小结
• 第三章 钢筋混凝土拱桥地震反应谱分析
• 3.1 引言
• 3.2 反应谱理论
• 3.2.1 反应谱基本原理
• 3.2.2 反应谱组合
• 3.2.3 反应谱理论的地震力计算
• 3.2.4 规范反应谱
• 3.2.5 桥梁结构的振动阻尼
• 3.3 钢筋混凝土肋拱桥反应谱分析
• 3.3.1 实例桥梁的谱曲线
• 3.2.2 实例拱桥反应谱分析
• 第四章 钢筋混凝土拱桥地震反应时程分析
• 4.1 引言
• 4.2 桥梁时程分析基本理论
• 4.2.1 时程分析的基本理论
• 4.2.2 地震反应时程分析的计算方法
• 4.3 地震动输入
• 4.3.1 地震动输入
• 4.3.2 地震动输入模式
• 4.4 钢筋混凝土肋拱桥动态时程分析
• 4.4.1 地震加速度时程
• 4.4.2 时程反应计算结果
• 4.4.3 反应谱与时程分析结果比较
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢