高烈度区中小跨径梁式桥抗震概念设计原则研究

论文摘要

众所周知,桥梁是公路交通网络的重要组成部分,是公路系统的咽喉和重要枢纽。对于整个公路交通网络,桥梁无论跨度大小,只要在地震中发生严重损毁,都有可能导致交通网络的瘫痪,从而严重影响灾后抗震救灾工作,汶川地震即是一个鲜明的例子。从这一意义来说,高烈度山区中、小跨度梁式桥的抗震问题与大跨度桥梁同等重要。因此,本文在对比分析桥梁结构形式,桥梁地形和跨径对桥梁地震响应特点的影响基础上,提出了高烈度区中小跨径梁式桥的抗震概念设计原则。1)运用梁格法建立了简支梁桥地震响应特性分析所用的基本动力模型,在此基础上运用CAD for VBA自动建模程序建立了本文分析所用的计算模型,分析了同跨径不同结构形式中小跨径梁式桥地震响应特点。2)分析了同结构形式不同跨径中小跨径梁式桥地震响应特点。3)对比分析了中小跨径梁式桥在不同地形下的地震响应特点,讨论了中小跨径梁式桥的地形适宜性,得出在宽浅型地形下,优先选用桥面连续简支梁桥；在V型地形下优先选用连续梁桥或刚构-连续组合梁桥。4)讨论了地震作用下碰撞对中小跨径梁式桥地震响应的影响,碰撞作用减小了桥墩顺桥向内力,而对桥墩横向内力的影响比较复杂。5)运用正交分析方法分析了桥梁结构形式,桥梁地形,桥梁跨径及地震烈度对桥梁地震响应的影响程度。基于以上分析,结合传统的桥梁抗震设计观点,提出了高烈度区中小跨径梁式桥抗震概念设计原则。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 中小跨径梁式桥抗震概念设计原则的研究现状及意义
• 1.3 本论文的主要研究目标和内容
• 第2章 计算模型及主要研究方法
• 2.1 本文的总体研究方法
• 2.2 桥梁抗震分析理论及计算方法
• 2.2.1 桥梁抗震分析理论简述
• 2.2.2 梁格法
• 2.2.3 CAD for VBA
• 2.2.4 交试验方法
• 2.3 典型桥梁的选择
• 2.4 桥梁基本模型的建立方法及计算方法
• 2.4.1 主梁和桥墩的模拟
• 2.4.2 支座的模拟
• 2.4.3 桥面连续的模拟
• 2.4.4 碰撞的模拟
• 2.4.5 地震波的输入
• 2.5 计算模型的扩展
• 2.6 本章小结
• 第3章 中小跨径梁式桥在相同地形下的地震反应特性
• 3.1 同跨径中小跨径梁式桥自振特性分析
• 3.2 梁式桥的地震响应分析
• 3.3 不同跨径梁式桥地震响应特性分析
• 3.3.1 不同跨径梁式桥模型的建立
• 3.3.2 不同跨径梁式桥地震响应特点
• 3.4 本章小结
• 第4章 中小跨径梁式桥在不同地形下的地震响应分析
• 4.1 梁式桥在U型、V型地形下的地震响应分析
• 4.1.1 模型的建立
• 4.1.2 梁式桥在U型、V型地形下的地震响应特点
• 4.2 梁式桥在傍山线地形下的地震响应分析
• 4.2.1 梁式桥在傍山线地形下的地震响应特点
• 4.2.2 横向墩柱高差对傍山线桥梁地震响应的影响
• 4.3 本章小结
• 第5章 各因素对桥梁地震响应的影响力分析
• 5.1 正交计算分析工况的确定
• 5.2 正实验分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 碰撞作用对中小跨径简支梁桥地震反应的影响
• 6.1 碰撞模型的建立
• 6.2 碰撞对简支梁桥地震反应的影响
• 6.3 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录:CAD FOR VBA建模部分程序