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城市立交连续箱梁桥地震响应分析

作　者: 折孝明
导　师: 胡大琳
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 高烈度地震区 城市立交 连续箱梁 纵坡 曲率半径 地震反应
分类号: U442.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


在现代城市交通体系中,城市立交连续箱梁桥越来越多的被采用。一旦在地震中遭到破坏,将会造成巨大的直接和间接经济损失。因此,研究掌握高烈度地震区内城市立交连续箱梁桥的地震反应是建立合理抗震体系和采取有效抗震措施的科学依据。本文以西安市三桥立交桥(结构形式为连续梁结构)为工程背景,研究了高烈度地震区内城市立交连续箱梁桥结构的地震反应,主要研究内容如下：对三桥立交选取典型连续箱梁桥结构,五跨一联的主线和三跨一联的匝道,分别进行了有限元分析与动力特性的荷载试验测试,其结果表明该桥具有一定的动力刚度,满足设计要求,且有一定的安全储备。探讨了主线桥纵坡的改变对其动力特性以及地震反应的影响,建立四个不同纵坡的模型,纵坡的大小(纵坡≤5%范围内讨论)对桥梁结构的动力特性影响比较大,并且对地震反应的影响也比较大。分析了匝道桥曲率半径变化对连续曲梁桥结构的动力特性以及地震反应的影响,建立六个不同曲率半径的模型,结果表明曲率半径对桥梁结构的动力特性和地震反应影响比较大。探讨了曲线桥的反应谱输入方向的问题,一般以两抗扭支承中心点连线为纵桥方向,与之垂直方向为横桥向作为反应谱的输入方向。在设计地震烈度下,采用动态时程分析法,计算分析了基本模型主线和匝道桥,在单向地震激励下的时程分析,并与其反应谱分析结果进行对比分析,误差基本都在20%以内,满足《公路桥梁抗震设计细则》的要求。计算分析了基本模型主线,在考虑纵向+0.3横向激励,横向+0.3纵向激励的地震波输入下,与单向地震激励的结果进行对比分析。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 城市立交桥的特点  9
  1.2 城市立交桥结构的地震破坏和抗震研究简介  9-11
    1.2.1 立交桥的地震破坏  9-10
    1.2.2 桥梁结构抗震研究简介及设防目标  10-11
  1.3 本文研究背景及主要研究内容、目的  11-13
    1.3.1 研究背景和内容  11-12
    1.3.2 研究的目的  12-13
第二章 桥梁抗震简介  13-20
  2.1 概述  13
  2.2 桥梁地震反应分析的方法  13-20
    2.2.1 静力法  13
    2.2.2 反应谱分析法  13-17
    2.2.3 动态时程分析法  17-20
第三章 立交连续箱梁桥动力特性分析  20-40
  3.1 概述  20
  3.2 工程背景简介  20-23
    3.2.1 上部结构  21-22
    3.2.2 下部结构  22
    3.2.3 桥面工程  22
    3.2.4. 建筑材料  22-23
    3.2.5 工程技术标准  23
  3.3 结构的动力特性分析  23-39
    3.3.1 结构分析和动力特性计算模型的建立  23-26
    3.3.2 桥梁结构动力特性分析方  26-28
    3.3.3 实桥结构动力特性理论分析与测试  28-31
    3.3.4 纵坡变化对桥梁结构动力特性的影响  31-35
    3.3.5 曲率半径变化对桥梁结构动力特性的影响  35-39
  3.4 本章小结  39-40
第四章 立交连续箱梁桥地震响应反应谱分析  40-54
  4.1 反应谱分析概述  40-42
    4.1.1 反应谱理论  40-41
    4.1.2 反应谱输入  41-42
    4.1.3 反应谱输入方向问题  42
  4.2 本章分析内容及思路  42-43
  4.3 反应谱分析结果  43-53
    4.3.1 主线桥单向地震激励下纵坡变化分析结果  43-47
    4.3.2 匝道桥单向地震激励下不同曲率半径分析结果  47-50
    4.3.3 曲线桥不同的反应谱输入方向对比分析结果  50-51
    4.3.4 结果分析  51-53
  4.4 本章小结  53-54
第五章 立交连续箱梁桥地震响应时程分析  54-66
  5.1 概述  54
  5.2 地震动输入  54-55
    5.2.1 地震动输入  54-55
    5.2.2 地震动输入模式  55
  5.3 本章分析内容及思路  55-65
    5.3.1 地震动加速度时程  55-57
    5.3.2 时程反应计算结果  57-61
    5.3.3 反应谱与时程时程分析结果比较  61-64
    5.3.4 结论分析  64-65
  5.4 本章小结  65-66
结论与建议  66-68
参考文献  68-71
附录  71-87
致谢  87

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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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