论文题目: 自锚式悬索桥结构消能减震设计方法研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 结构工程
作者: 方海
导师: 刘伟庆
关键词: 自锚式悬索桥,消能减震,粘滞阻尼器,装置,铅挤压阻尼器
文献来源: 南京工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 大跨桥梁是交通运输的枢纽工程，对国民经济有着重大影响，在地震中一旦遭到破坏，将会造成巨大的经济损失和社会影响，其抗震问题已引起了世界各国的高度重视。本文针对绍嘉通道自锚式悬索桥工程对大跨悬索桥结构的消能减震设计方法进行了系统的研究，总结出一套大跨悬索桥阻尼消能减震的实用抗震设计方法，为大跨悬索桥的减震设计与抗震加固奠定理论基础。 本文总结了国内外桥梁消能减震技术的研究成果，着眼于各种消能减震装置，采用数值方法对以下问题进行了较系统的研究： (1) 根据自锚式悬索桥的结构特点，对自锚式悬索桥的计算理论进行了分析，并阐明了索体系与整体结构的平衡状态分析方法。针对绍嘉通道自锚式悬索桥工程，建立了合理的计算模型，进行了自锚式悬索桥动力特性分析，发现其动力特性与地锚式悬索桥有较大差异，而与斜拉桥有相似之处。在此基础上，进行墩梁横向自由和墩梁横向约束两种工况的地震反应分析。 研究表明，由于该桥为纵向漂浮体系，两种工况下主梁的纵向位移与主塔塔底内力较大，因此需考虑在塔梁交接处设置纵向阻尼限位装置以控制主梁的纵向位移，减小塔底内力；墩梁横向约束措施能较好地控制主梁侧向位移，但边墩墩底及塔底内力较大，需考虑设置横向阻尼限位装置，使之更有效地控制主梁的侧向位移，减小墩底内力；若工程不考虑横向消能减震方案，论文建议采用墩梁横向约束措施。 (2) 阐明了粘滞阻尼器的减震机理与布置方案：提出了阻尼指数选择的一般规律，以及根据简化力学模型和设定阻尼比进行阻尼系数选择的方法，由该方法求得的阻尼系数与试算优化结果存在较好的可比性。对设置纵向和横向粘滞阻尼器的结构体系进行了地震反应分析，并分析其减震效果。 研究表明，于塔梁交接处设置纵向粘滞阻尼器后，主梁的纵向位移得到显著控制，且主梁运动较平稳，主塔各主要截面的内力均得到了有效控制；于边墩和主梁交接处设置横向粘滞阻尼器后，主梁侧向位移的减震效果并不十分显著，但边墩内力得到有效控制；论文建议该工程于塔梁交接处设置纵向粘滞阻尼器，可以有效地控制主梁纵向位移和塔底内力。 (3) 阐明了Lock-up装置的减震机理、布置方案与参数选择方法，并对纵向设置
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 大跨度桥梁抗震研究现状
1.2.1 桥梁震害分析
1.2.2 大跨度桥梁地震反应分析
1.3 桥梁结构抗震控制研究概况
1.3.1 桥梁结构抗震控制的特点
1.3.2 桥梁结构消能减震技术的发展
1.4 自锚式悬索桥的发展历史与结构特点
1.4.1 自锚式悬索桥的发展历史
1.4.2 自锚式悬索桥的结构特点
1.5 绍嘉通道自锚式悬索桥工程概况
1.6 本文的主要研究工作
第二章 自锚式悬索桥结构分析方法与地震反应分析
2.1 引言
2.2 自锚式悬索桥平衡状态分析方法
2.2.1 索体系平衡状态分析方法
2.2.2 整体结构平衡状态分析方法
2.3 自锚式悬索桥的动力特性分析
2.3.1 动力分析模型的建立
2.3.2 动力特性分析
2.4 自锚式悬索桥地震反应分析
2.4.1 地震作用下桥梁结构运动方程
2.4.2 地面运动输入
2.4.3 结构阻尼比的确定
2.4.4 非线性问题
2.4.5 地震反应分析结果
2.5 本章小结
第三章 自锚式悬索桥结构应用粘滞阻尼器的减震分析
3.1 引言
3.2 粘滞阻尼器的减震原理与布置方案
3.2.1 消能装置的减震原理与模拟
3.2.2 消能装置的设计与布置方案
3.3 粘滞阻尼器的参数选择
3.3.1 粘滞阻尼器阻尼指数α选择的一般规律
3.3.2 粘滞阻尼器阻尼系数C选择的一般规律
3.3.3 纵向粘滞阻尼器的参数优化
3.3.4 横向粘滞阻尼器的参数优化
3.4 粘滞阻尼消能减震分析
3.5 本章小结
第四章 自锚式悬索桥结构应用Lock-up装置的减震分析
4.1 引言
4.2 Lock-up装置的减震原理与布置方案
4.2.1 Lock-up装置的减震原理与模拟
4.2.2 Lock-up装置的设计与布置方案
4.3 Lock-up装置的减震分析
4.3.1 Lock-up装置的参数选择
4.3.2 Lock-up装置的减震效果
4.4 本章小结
第五章 自锚式悬索桥结构应用铅阻尼器的减震分析
5.1 引言
5.2 铅阻尼器的减震原理与布置方案
5.2.1 铅阻尼器的减震原理与模拟
5.2.2 铅阻尼器的设计与布置方案
5.3 铅阻尼器的减震分析
5.3.1 铅阻尼器的参数选择
5.3.2 铅阻尼器的减震效果
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
发布时间: 2007-03-23
参考文献
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