预应力混凝土斜拉桥抗震性能分析

论文摘要

随着桥梁技术的发展,PC斜拉桥逐渐成为大跨度桥梁的首选型式。其投资大,对国民经济有重大影响,在地震中一旦造成破坏,将造成巨大的经济损失,并严重影响到灾区的抗震救灾工作和恢复重建。因此,对大跨度斜拉桥采取合理有效的抗震措施以确保其在地震中的安全性,具有十分重要的社会和经济意义。对PC斜拉桥进行抗震设计时,其主导思想是在地震作用下,斜拉桥的内力和位移都是越小越好,但通常情况下这两个方面往往是相互矛盾的,要使得内力反应小,往往要付出较大的位移作为代价,反之亦然。本文在过去桥梁工作者理论研究基础上,提出和研究了现代斜拉桥的抗震设计,从规范的改善、新的设计方法的应用、抗震设计的过程和细则等方面具体阐述了大跨径桥梁(斜拉桥)的抗震设计。并结合具体的工程实例——辽宁营口公路大桥抗震研究,详细计算了本桥的动力特性和动力时程分析,通过计算结果分析斜拉桥的抗震设计和其影响因素。通过分析可知:斜拉桥的体系选择、边界约束条件的简化等对桥梁的抗震性能都有一定的影响。另外,从桥梁的动力特性和动力时程分析计算结果也可以得到,桥梁在顺横桥向、不同部位对地震的反应有很大差别。并补充了我国在桥梁抗震方面存在的不足。本文得到的规律可以作为该桥抗震设计的一个依据,对其他类似桥梁的抗震分析和减震设计也有一定的参考意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 PC斜拉桥的抗震发展
• 1.1.1 国外桥梁抗震发展
• 1.1.2 国内桥梁抗震发展
• 1.2 PC斜拉桥的地震反应
• 1.2.1 斜拉桥震害分析
• 1.2.2 斜拉桥减隔震分析
• 1.3 桥梁抗震设计现状及存在的问题
• 1.3.1 桥梁抗震设计现状
• 1.3.2 斜拉桥抗震中存在的问题
• 1.4 本文的研究意义及主要内容
• 1.4.1 本文的研究意义
• 1.4.2 本文的主要工作内容
• 第二章 斜拉桥抗震设计
• 2.1 设计过程
• 2.1.1 选择设计地震
• 2.1.2 概念设计
• 2.1.3 建模与分析
• 2.1.4 设计及细节
• 2.1.5 设计验算（再分析）
• 2.1.6 设计原则
• 2.2 抗震设计方法
• 2.2.1 静力法
• 2.2.2 动力反应谱法
• 2.2.3 动态时程分析法
• 2.3 斜拉桥结构体系比选及抑震措施
• 2.3.1 斜拉桥结构体系比选
• 2.3.2 斜拉桥抑震措施
• 2.4 本章小结
• 第三章 斜拉桥抗震分析理论
• 3.1 动力反应方程的建立
• 3.2 结构的振动阻尼
• 3.2.1 正交阻尼
• 3.2.2 非正交阻尼
• 3.3 反应谱分析方法
• 3.4 时程分析法
• 3.4.1 时程分析法概述
• 3.4.2 地震力计算
• 3.5 本章小结
• 第四章 斜拉桥动力特性分析模式与计算
• 4.1 工程概况简介
• 4.2 斜拉桥动力模型建立
• 4.2.1 基本参数及基本假定
• 4.2.2 主梁的模拟
• 4.2.3 斜拉索的模拟
• 4.2.4 主塔的模拟
• 4.2.5 基础的模拟
• 4.3 斜拉桥动力特性计算
• 4.3.1 计算理论和特征
• 4.3.2 结构动力特性分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 斜拉桥地震反应的时程分析
• 5.1 地震加速度的选取与输入
• 5.2 时程分析计算结果
• 5.2.1 全飘体系顺桥向+竖向输入地震波时程分析结果
• 5.2.2 全飘体系横桥向+竖向输入地震波时程分析结果
• 5.3 本章小结
• 第六章 主要结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 抗震设计建议及需要完善的工作
• 6.2.1 抗震设计建议
• 6.2.2 需要完善的工作
• 参考文献
• 致谢