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钢管混凝土桁架梁桥地震反应分析

作　者: 张翀
导　师: 葛玉梅
学　校: 西南交通大学
专　业: 一般力学与力学基础
关键词: 钢管混凝土桁架梁桥 自振频率与振型 地震响应 反应谱分析 时程分析
分类号: U442.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文以干海子大桥为工程背景,对其第一联十一跨钢管混凝土桁架梁桥进行了自振频率与振型分析、地震响应反应谱分析、地震响应时程分析,主要研究内容包括：1、运用大型有限元软件Midas/Civil建立该桥的三维空间有限元计算模型,对该桥进行了自振频率与振型分析。2、利用反应谱分析方法进行了地震响应分析。分别考虑了水平方向的地震荷载作用和三向地震荷载作用。3、利用时程分析方法进行了地震响应分析。水平地震波选用El-centro_h波,竖向地震波选用El-centro_v波,并根据实际场地条件等因素对地震波峰值进行了调整。通过以上分析,得出的结论主要有：第一,干海子大桥的第1阶振型为主梁纵飘,结构主梁纵向约束较小,有利于抗震减震。在前10阶振型中都未出现主梁扭转振型。第二,与水平地震荷载作用相比较,三向地震荷载作用使得主梁下弦管轴力、主梁腹杆轴力、主梁桥面板弯矩增大明显。第三,在三向地震荷载作用下,主梁的振动形态为第1阶振型(主梁纵飘)与第2阶振型(主梁横弯)的叠加。第四,将反应谱法与时程分析法计算的各桥墩墩底剪力相比较,反应谱法与时程分析法计算出来的结果大致相同,时程分析法计算结果略偏小。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 钢管混凝土桁架梁结构的研究概况  10-13
    1.1.1 钢管混凝土桁架梁结构的提出  10-12
    1.1.2 钢管混凝土结构发展过程简介  12-13
  1.2 钢管混凝土桁架梁结构的特性  13-15
    1.2.1 钢管混凝土结构的特点  13-14
    1.2.2 钢管混凝土桁架梁结构的特点  14-15
  1.3 钢管混凝土桁架梁结构的应用  15-17
    1.3.1 钢管混凝土空间组合连续刚构的应用  15-16
    1.3.2 钢管混凝土空间桁架梁式结构在特大跨径斜拉桥中的应用  16
    1.3.3 钢管混凝土空间桁架梁式结构在悬索桥中的应用  16-17
  1.4 本文的主要研究内容  17-18
第2章 钢管混凝土的分析原理和设计方法  18-24
  2.1 钢管混凝土受力构件的工作性能  18-23
    2.1.1 钢管混凝土一次受压的工作性能  18-20
    2.1.2 钢管混凝土轴心受拉的工作性能  20-22
    2.1.3 钢管混凝土重复受压下的工作性能  22-23
  2.2 钢管混凝土设计规范  23-24
第3章 桥梁结构力学模型建立和动力特性分析  24-32
  3.1 桥梁概况  24-25
  3.2 桥梁各结构材料参数取值  25-27
  3.3 桥梁主要构件的模拟  27-29
    3.3.1 主梁的模拟  27-28
    3.3.2 墩柱的模拟  28
    3.3.3 支座的模拟  28-29
    3.3.4 边界的模拟  29
    3.3.5 全桥第一联有限元模型  29
  3.4 桥梁自振特性分析  29-32
第4章 钢管混凝土桁架梁桥的反应谱分析  32-54
  4.1 反应谱分析方法介绍  32-36
    4.1.1 设计反应谱  32-34
    4.1.2 反应谱理论的地震力计算方法  34-35
    4.1.3 反应谱组合方法  35-36
  4.2 反应谱的选择  36-37
  4.3 地震动的输入  37
  4.4 反应谱分析的地震响应计算  37-52
    4.4.1 水平方向地震反应谱分析  37-43
    4.4.2 三向组合作用  43-49
    4.4.3 主梁应力分析及强度验算  49-50
    4.4.4 桥墩内力响应及强度验算  50-51
    4.4.5 支座内力响应分析  51-52
  4.5 本章小结  52-54
第5章 钢管混凝土桁架梁桥的时程分析  54-68
  5.1 时程分析方法简介  54
  5.2 地震波的输入  54-56
    5.2.1 地震波的选择  54-56
    5.2.2 地震波的输入模式  56
  5.3 一致激励下地震反应分析  56-65
    5.3.1 三向地震荷载组合作用  56-62
    5.3.2 桥墩内力响应  62-63
    5.3.3 支座内力响应分析  63
    5.3.4 时程分析  63-65
  5.4 反应谱分析与时程分析结果比较  65-67
  5.5 本章小结  67-68
结论  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
攻读硕士学位期间所发表的论文  74

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 勘测、设计与计算 > 桥涵设计 > 震害分析与抗震设计
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