爆破地震波作用下连续梁桥的动力响应及安全评估

论文摘要

爆破震动效应主要是对爆破地震波的传播规律及爆源周围的结构物在爆破震动下动力响应的研究。桥梁结构是交通运输事业中重要的基础设施,连续梁桥作为一种常见的桥梁结构形式,研究其在爆破震动下的动力响应十分必要。本文首先对爆破地震波的形成、种类、基本特性、传播规律、影响因素等基本理论进行了概述;基于爆破震动激励理论,介绍了人工模拟爆破地震波的计算方法,并应用反应谱理论分析了多自由度体系在爆破震动下的动力响应,为研究连续梁桥在爆破地震波作用下的动力响应提供了理论基础。其次,基于连续梁桥的自振特性分析,结合反应谱分析方法和SRSS振型叠加方法,研究了不同边中跨比、跨径布置以及约束条件的连续梁桥在同一条抗爆地震设计反应谱下的位移和内力响应差异;同时分析了爆源近区和中远区两条抗爆地震设计反应谱下连续梁桥结构的动力响应,得到了一些有益结论。最后,结合爆破震动影响因素和安全判据,提出了连续梁桥在爆破地震波作用下的安全评估方法及控制爆破震动灾害的措施。本文的结论对连续梁桥的抗爆设计和爆破震动下的安全评估具有指导意义,可为今后工程实践和理论研究提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 爆破地震波作用下结构动力响应研究现状
• 1.2.1 爆破地震波基本理论的研究
• 1.2.2 爆破地震波作用下结构动力响应研究
• 1.2.3 爆破震动作用下结构的安全评估
• 1.3 本文研究的意义、方法及内容
• 第二章 爆破地震波基本理论
• 2.1 爆破地震波的形成和波的种类
• 2.2 爆破地震波的基本特性
• 2.2.1 爆破地震波的能量与震级
• 2.2.2 爆破地震波的辐射半径
• 2.2.3 爆破地震波的振幅
• 2.2.4 爆破地震波的周期和频率
• 2.2.5 爆破地震波的振动持续时间
• 2.2.6 爆破地震波的频谱特性
• 2.3 爆破地震波的折射、反射规律和传播规律
• 2.4 爆破地震波的影响因素及衰减规律
• 2.5 爆破地震与天然地震的区别
• 2.6 本章小结
• 第三章 结构对爆破震动响应的动力分析
• 3.1 前言
• 3.2 爆破震动激励
• 3.3 人工模拟爆破地震波
• 3.3.1 模拟爆破地震波的功率谱计算
• 3.3.2 爆破地震振幅强度计算
• 3.3.3 爆破地震加速度幅值包络函数的选取
• 3.4 结构对爆破震动响应的分析方法
• 3.5 多自由度体系的爆破地震波反应谱分析
• 3.5.1 反应谱简述
• 3.5.2 用反应谱法计算多自由度体系的最大响应
• 3.6 本章小结
• 第四章 连续梁桥在爆破地震波作用下的动力响应
• 4.1 连续梁桥自振特性分析
• 4.1.1 计算模型
• 4.1.2 模态分析
• 4.2 不同跨径组合连续梁桥爆破地震反应谱动力特性分析
• 4.2.1 反应谱曲线的选取
• 4.2.2 不同边、中跨比连续梁桥反应谱分析位移响应
• 4.2.3 不同边、中跨比连续梁桥反应谱分析内力响应
• 4.2.4 不同跨径布置连续梁桥反应谱分析位移响应
• 4.2.5 不同跨径布置连续梁桥反应谱分析内力响应
• 4.2.6 支点约束差异对连续梁桥反应谱分析位移响应的影响
• 4.2.7 支点约束差异对连续梁桥反应谱分析内力响应的影响
• 4.3 爆破近区和中远区连续梁桥爆破地震反应谱动力特性分析
• 4.3.1 反应谱曲线的选取
• 4.3.2 爆破近区和中远区连续梁桥反应谱分析位移响应
• 4.3.3 爆破近区和中远区连续梁桥反应谱分析内力响应
• 4.4 本章小结
• 第五章 爆破地震波作用下连续梁桥的安全评估
• 5.1 结构基于动力响应分析的安全评估
• 5.1.1 爆破震动的影响因素
• 5.1.2 爆破震动安全判据
• 5.1.3 容许应力法
• 5.2 爆破地震作用下桥梁结构防护措施研究
• 5.2.1 降低爆破地震效应的措施研究
• 5.2.2 桥梁结构的主动防护
• 5.3 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢