地震激励下水—桥墩动力相互作用分析

论文摘要

本文主要研究地震激励下水—桥墩动力相互作用对桥墩结构动力特性及动力响应的影响程度。首先介绍了地震激励下水—桥墩动力相互作用问题的国内外研究现状及研究方法,并着重对Morison方程和辐射波浪理论进行较为详细的介绍;同时分析了影响水—桥墩动力相互作用的影响因素。为了更为详细的评价地震激励下水—桥墩动力相互作用对桥墩结构动力特性及动力响应的影响程度,采用Morison方程和辐射波浪理论对桥墩结构进行了动水压力的分析,同时考虑桥墩不同迎水面宽度及相对水深对动水压力的影响;另外还采用混凝土损伤本构模型对桥墩结构在动水压力作用下进行分析动力响应;最后为了更为实际地考虑现有长大桥梁桥墩的复杂性,考虑土—结构相互作用对桩基桥墩进行动水压力分析,同时进行双向地震作用下桥墩动水压力分析。通过本文研究,得到以下结论:(1)地震激励下水—桥墩动力相互作用对桥墩结构的影响不容忽视,动水压力明显改变了桥墩结构的动力特性及动力响应,尤其对深水桥墩影响更大;(2)对于大直径桥墩采用Morison方程考虑动水压力时会夸大动水压力对桥墩的作用,更为合理的动水压力分析方法是辐射波浪理论;(3)通过采用混凝土损伤本构模型分析可知,动水压力使桥墩结构的动力响应增大,但桥墩结构在动水压力作用下的动力响应增幅相对混凝土采用线性本构模型而言有所不同;(4)动水压力对桥墩结构动力响应的影响程度相对于不考虑土—结构相互作用情况而言有减小,但动水压力对桥墩动力响应的影响仍不可忽视;(5)双地震作用下动水压力对桥墩结构动力响应的影响增大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 水—桥墩动力相互作用的研究与发展
• 1.3 结构非线性理论概述
• 1.4 土—结构相互作用研究与进展
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 水—桥墩动力相互作用理论
• 2.1 规范方法
• 2.2 Morison方程
• 2.3 辐射波浪理论
• 2.4 本章小结
• 第三章 桥墩结构动水压力分析
• 3.1 计算模型与参数
• 3.2 桥墩结构动力特性分析
• 3.3 桥墩结构动力响应分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 考虑混凝土非线性的桥墩动水压力分析
• 4.1 混凝土本构模型
• 4.2 模型计算参数
• 4.3 桥墩结构动力响应分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 考虑土—结构相互作用的桥墩动水压力分析
• 5.1 土—结构相互作用研究方法
• 5.2 模型计算参数
• 5.3 桥墩结构动力响应分析
• 5.4 双向地震激励下的桥墩动水压力分析
• 5.5 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