獨塔斜拉橋論文：獨塔斜拉橋地震反應分析與減震設計研究

【中文摘要】大跨度斜拉橋通常是交通運輸的樞紐工程,投資大,對國民經濟有重大影響；在地震中一旦造成破壞,將造成巨大的經濟損失,并嚴重影響到災區的抗震救災工作和恢復重建。如何提高橋梁的抗震能力,是橋梁工程中的重要研究課題,也是抗震設計追求的目標之一。因此,對大跨度斜拉橋采取合理有效的減震設計以確保其在地震中的安全性,具有十分重要的社會和經濟意義。對斜拉橋進行減震設計時,其主導思想是在地震作用下,斜拉橋的內力和位移都是越小越好,但通常情況下這兩個方面往往是相互矛盾的,要使得內力反應小,往往要付出較大的位移作為代價,反之亦然。本文以江西鷹潭信江大橋為,通過大型有限元程序MIDAS/CIVIL分別建立了沒有減震措施、采用水平拉索減震和采用粘滯阻尼器減震共三個該橋的計算模型,并進行了動力特性分析,比較了這三種模型下結構的自振特性,分析了彈性拉索與粘滯阻尼器分別對結構動力特性的影響。通過地震時程分析,分析了彈性索裝置與粘滯阻尼器的減震效果,討論了彈性索與粘滯阻尼器的設計參數的變化對減震效果的影響,并得出了彈性索的合理彈性剛度,粘滯阻尼器的合理阻尼系數C與阻尼指數α。分析表明,只要選擇合理的的參數,無論是...
【英文摘要】It is well known, in general, that the long-span cable-stayed bridge is the hinge of transportation, which is heavily invested in, used frequently and has important influence on national economy. Once destroyed, it will cause huge economic lose and heavily influence earthquake disaster reduction and repair of disaster area which damaged in an earthquake. How to improve the earthquake resistance ability of bridges is although an important subject for research as well as the target for pursuing.Therefore it i...
【關鍵詞】獨塔斜拉橋 彈性索裝置 粘滯阻尼器 時程分析 減震設計 參數敏感性分析
【英文關鍵詞】single tower cable-stayed bridge elastic cable device viscous damper time-history analysis earthquake-reduction design parameter sensitivity study
【目錄】獨塔斜拉橋地震反應分析與減震設計研究摘要
4-5

Abstract
5-6

第1章 緒論
10-20

1.1 引言
10-11

1.2 本文研究的目的及意義
11-12

1.3 目前的研究現狀和存在的問題
12-15

1.4 斜拉橋的減震設計方法
15-16

1.5 本文工程背景介紹
16-19

1.5.1 結構參數
16-18

1.5.2 設計荷載
18

1.5.3 材料參數
18-19

1.6 本文主要研究內容
19-20

第2章 橋梁地震反應分析方法
20-32

2.1 靜力法
20-21

2.2 反應譜法
21-27

2.2.1 概述
21-23

2.2.2 反應譜法的基本原理
23-24

2.2.3 反應譜理論的地震力計算
24-26

2.2.4 反應譜振型組合方法
26-27

2.3 動態時程分析法
27-31

2.3.1 概述
27-28

2.3.2 動態時程分析法的基本原理
28-29

2.3.3 地震響應時程分析的計算方法
29-31

2.4 本章小結
31-32

第3章 斜拉橋有限元模型的建立
32-48

3.1 斜拉橋有限元模型的建立方法
32-38

3.1.1 橋面系
32-35

3.1.2 主塔的模擬
35

3.1.3 斜拉索的模擬
35-36

3.1.4 基礎的模擬
36-38

3.2 江西鷹潭信江大橋動力計算模型的建立
38-39

3.3 信江大橋動力特性分析
39-47

3.3.1 橋梁結構自振特性計算理論
39-40

3.3.2 信江大橋自振特性計算結果
40-47

3.4 本章小結
47-48

第4章 江西鷹潭信江大橋地震時程分析
48-58

4.1 地震分析方法的選擇
48-49

4.2 阻尼矩陣的形成
49-50

4.3 地震動的輸入
50-53

4.3.1 地震波的選擇
50-52

4.3.2 地震動輸入方式
52-53

4.4 信江大橋地震反應分析結果
53-57

4.5 本章小結
57-58

第5章 基于彈性連接裝置的斜拉橋減震設計研究
58-66

5.1 彈性連接裝置的種類與原理
58

5.2 彈性連接裝置的參數敏感性分析
58-61

5.3 采用拉索減震模型自振特性與減震效果分析
61-65

5.4 本章小結
65-66

第6章 基于粘滯阻尼器的斜拉橋減震設計研究
66-85

6.1 粘滯阻尼器的力學性能與耗能減震原理
66-70

6.1.1 粘滯阻尼器力學性能
66-69

6.1.2 粘滯阻尼器減震耗能原理
69-70

6.2 粘滯阻尼器力學模型
70-73

6.2.1 線性模型
70-71

6.2.2 Kelvin模型
71-72

6.2.3 Maxwell模型
72-73

6.2.4 Wiechert模型
73

6.3 粘滯阻尼器的參數敏感性分析
73-79

6.4 采用粘滯阻尼器減震模型的自振特性與減震效果分析
79-83

6.5 綜合對比分析
83-84

6.6 本章小結
84-85

第7章 結論與展望
85-88

7.1 結論
85-87

7.2 展望
87-88

參考文獻
88-92

致謝
92-93

攻讀碩士期間發表的學術論文及參與的科研項目
93