大跨长联连续梁桥地震反应分析及减隔震研究

论文摘要

近年来,地震在全球频繁发生,而桥梁是生命线工程,一旦在地震中发生破坏,将会给抗震救灾带来很大的难度和损失。大跨度预应力混凝土连续梁桥是最广泛应用的桥型之一,对其抗震性能进行深入的研究分析是确保其安全性的重要内容。本文在简述地震反应分析的基本理论的基础上,以某连续梁桥为工程实例,对一联十二跨预应力混凝土连续梁桥进行了地震反应谱分析、时程分析以及减隔震的分析,主要研究内容包括：1、建立该桥的三维空间有限元计算模型,对该桥进行了自振特性分析。2、利用反应谱分析方法分别进行了不考虑桩-土-结构相互作用和考虑桩-土-结构相互作用的地震响应分析。3、利用时程分析方法分别进行了不考虑桩-土-结构相互作用和考虑桩-土-结构相互作用的地震响应分析。4、比较隔震前后的桥梁地震响应,包括内力、位移等。通过以上分析,得出的结论主要有：第一,在地震作用下,连续梁桥制动墩纵向内力和位移反应较大,非制动墩较小。第二,在水平地震作用下,连续梁桥墩顶的位移以水平位移为主,竖向位移相对很小。第三,对于连续梁桥,考虑桩-土-结构相互作用时,结构自振周期增大,结构在地震作用下水平位移增大。第四,对于该连续梁桥,使用铅芯橡胶支座后,顺桥向各桥墩的墩底剪力及墩底弯矩重新分配,更为合理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 桥梁结构的震害
• 1.3 抗震分析方法
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 桥梁结构地震反应的分析方法
• 2.1 静力法
• 2.2 反应谱分析
• 2.2.1 设计反应谱
• 2.2.2 反应谱理论的地震力计算方法
• 2.2.3 反应谱组合方法
• 2.3 动态时程分析法
• 第3章 建立桥梁结构力学模型和动力特性分析
• 3.1 引言
• 3.2 桥梁概况
• 3.3 桩-土-结构相互作用
• 3.3.1 桩-土-结构相互作用
• 3.3.2 单排桩与多排桩
• 3.3.3 桩的计算宽度
• 3.3.4 "m"法的计算
• 3.4 有限元模型建立
• 3.4.1 无桩-土作用模型
• 3.4.2 有桩-土作用模型
• 3.5 两种模型自振特性分析
• 3.6 小结
• 第4章 连续梁桥的反应谱分析
• 4.1 概述
• 4.2 反应谱的选择
• 4.3 反应谱分析结果
• 4.4 内力结果分析
• 第5章 连续梁桥的时程分析
• 5.1 时程分析方法
• 5.2 地震波的输入
• 5.2.1 地震波的选择
• 5.2.2 地震波的输入模式
• 5.3 一致激励下地震反应分析
• 5.3.1 时程计算结果
• 5.3.2 内力分析结果
• 5.3.3 位移计算结果分析
• 5.3.4 无桩时程分析
• 5.3.5 有桩时程分析
• 第6章 大跨长联连续梁桥减隔震设计研究
• 6.1 概述
• 6.2 常用减隔震装置的减震原理和力学模型
• 6.2.1 铅芯橡胶支座
• 6.3 反应谱分析
• 6.4 时程分析
• 6.5 有桩有隔震装置模型与无隔震装置模型反应谱方法比较
• 6.6 有桩有隔震装置模型与无隔震装置模型时程分析方法比较
• 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文