大跨度独斜塔斜拉桥地震反应分析

论文摘要

斜拉桥梁是近几十年来发展起来的一种新的桥型,属于高次超静定结构,其内力计算复杂。此类桥型在承受动力荷载下的性能目前来说还有待于深入研究,尤其是在偶然荷载（如风、地震等）作用下的整体受力性能显得复杂。论文主要介绍了桥梁地震反应所采用的四种理论——静力法、反应谱法、动力时程分析法和随机功率谱法以及其研究现状、原理以及分析方法。以厦门马新大桥主桥为工程背景,建立塔、梁、墩固结体系独塔混合梁斜拉桥的三维空间有限元模型,对其结构动力特性和地震响应进行了计算分析。本文主要研究内容包括：（1）计算了桥梁的动力特性,运用反应谱法,计算纵桥向、横桥竖向的地震响应,三个方向地震组合作用的最大响应。（2）对马新大桥进行了时程分析,并与反应谱方法的计算结果对比,得到该桥的地震响应结果；并对之间的差异进行了重点讨论。采用反应谱法和随机振动的功率谱法分别计算了E1地震作用下,结构的位移响应和内力响应,考虑了顺桥向+竖向和横桥向+竖向两种工况。分析表明,两种分析方法的计算结果基本一致,功率谱的计算结果较反应谱的略微偏大。本文探索斜拉桁架体系桥梁的整体受力性能,以厦门马新大桥（以下简称马新大桥）主桥设计方案为具体的分析对象,选取结构在地震作用下的结构反应及受力性能进行研究,以期望对后面此类桥型的设计与施工能具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 斜拉桥概况
• 1.2 斜拉桥的发展史
• 1.3 地震及震害
• 1.3.1 地震波、地震震级和地震烈度
• 1.4 桥梁震害
• 1.5 本文研究内容
• 第二章 斜拉桥地震反应分析方法
• 2.1 斜拉桥振动动力学方程的建立
• 2.2 静力法
• 2.3 反应谱法
• 2.3.1 反应谱的概念
• 2.3.2 反应谱的计算理论
• 2.4 动态时程分析法
• 2.4.1 动态时程法的概念
• 2.4.2 动态时程法方程的建立
• 2.4.3 动力学方程的求解方法
• 第3章 大桥结构动力特性分析
• 3.1 引言
• 3.2 桥梁计算模型的建立
• 3.2.1 斜拉桥体系的建模
• 3.3 独斜塔桥梁动力特性计算
• 3.3.1 桥梁结构自振特性方程建立
• 3.3.2 桥梁结构振动的阻尼
• 3.4 大桥各部分简化
• 3.4.1 斜拉索的模拟
• 3.4.2 梁和主塔模拟
• 3.4.3 桩基的模拟
• 3.5 工程背景与有限元模型的建立
• 3.5.1 工程背景
• 3.5.2 桥梁设计相关说明
• 3.5.3 有限元模型建立
• 3.5.4 斜拉桥动力特性计算
• 第四章 三种基本方法对大桥抗震性能计算分析
• 4.1 马新大桥实际场地相关参数
• 4.2 大桥分析谱值的确定
• 4.3 大桥反应谱分析
• 4.4 大桥时程反应分析
• 4.5 功率谱的确定与分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献