大跨度系杆拱桥地震反应特性分析研究

论文摘要

桥梁结构是交通生命线工程的重要组成部分,是公路、铁路交通系统的咽喉要道,地震因其突发性和破坏力而被列为各种自然灾害之首,而当地震发生时,桥梁较易发生破坏,而且修复时间较长,从而给震后救援及灾区重建工作带来较大影响。本文在国内外有关研究成果的基础上,以菜园坝长江大桥为工程背景,对大跨度系杆拱桥地震反应进行了以下几方面的研究：1、对时程分析法、反应谱法、随机振动分析方法进行了总结,比较了彼此的优缺点。2、运用既有动力学理论,选取相应动力学方程来描述大跨度拱桥的动力性能,并根据文献研究的结果选用适当的求解方法。3、对菜园坝长江大桥进行反应谱及时程地震反应分析,同时探讨竖向输入对结构地震反应的影响,并对各种地震动输入下,桥梁结构各关键截面的内力及位移反应进行比较和分析,得到一些有益的结论。4、综合时程分析和反应谱分析计算结果,对大跨度拱桥地震反应特点进行总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 系杆拱桥的分类及发展
• 1.1.1 系杆拱桥的分类
• 1.1.2 国内外系杆拱桥的发展
• 1.2 地震震害及地震分析的意义
• 1.3 大跨度系杆拱桥抗震研究现状
• 第二章 地震反应分析基本理论
• 2.1 桥梁地震反应分析方法的发展
• 2.1.1 弹性静力法
• 2.1.2 反应谱理论
• 2.1.3 动态时程分析方法
• 2.1.4 功率谱法
• 2.2 桩-土-结构相互作用
• 2.2.1 嵌固法
• 2.2.2 “6弹簧法”
• 2.2.3 “m法”
• 2.3 大跨度系杆拱桥地震反应分析中几个应注意的问题
• 2.4 本章小结
• 第三章 大跨度系杆拱桥有限元模型模拟
• 3.1 大跨度系杆拱桥有限元模型模拟
• 3.1.1 大跨度系杆拱桥有限元模型模拟原则
• 3.1.2 大跨度系杆拱桥有限元模型模拟要求
• 3.2 工程概况及技术参数
• 3.2.1 工程概况
• 3.2.2 技术参数
• 3.3 菜园坝长江大桥动力计算有限元模型
• 3.4 本章小结
• 第四章 菜园坝长江大桥动力特性分析
• 4.1 桥梁结构动力平衡方程的建立及求解
• 4.2 特征值问题及求解
• 4.3 特征方程的数值解法
• 4.3.1 矩阵迭代（Stodola）法
• 4.3.2 Rayleigh-Ritz方法
• 4.3.3 子空间迭代法
• 4.4 动力特性计算结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 菜园坝长江大桥地震反应谱分析
• 5.1 反应谱基本理论
• 5.1.1 单自由度弹性体系的水平地震作用
• 5.1.2 地震反应谱的形成
• 5.1.3 反应谱的组合方法
• 5.2 反应谱计算结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 菜园坝长江大桥时程反应分析
• 6.1 引言
• 6.2 菜园坝长江大桥的时程反应分析
• 6.2.1 选用地震波
• 6.2.2 一致激励下的时程分析
• 6.2.3 考虑行波效应的时程分析
• 6.3 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献