独塔斜拉桥论文：独塔斜拉桥地震反应分析与减震设计研究

【中文摘要】大跨度斜拉桥通常是交通运输的枢纽工程,投资大,对国民经济有重大影响；在地震中一旦造成破坏,将造成巨大的经济损失,并严重影响到灾区的抗震救灾工作和恢复重建。如何提高桥梁的抗震能力,是桥梁工程中的重要研究课题,也是抗震设计追求的目标之一。因此,对大跨度斜拉桥采取合理有效的减震设计以确保其在地震中的安全性,具有十分重要的社会和经济意义。对斜拉桥进行减震设计时,其主导思想是在地震作用下,斜拉桥的内力和位移都是越小越好,但通常情况下这两个方面往往是相互矛盾的,要使得内力反应小,往往要付出较大的位移作为代价,反之亦然。本文以江西鹰潭信江大桥为,通过大型有限元程序MIDAS/CIVIL分别建立了没有减震措施、采用水平拉索减震和采用粘滞阻尼器减震共三个该桥的计算模型,并进行了动力特性分析,比较了这三种模型下结构的自振特性,分析了弹性拉索与粘滞阻尼器分别对结构动力特性的影响。通过地震时程分析,分析了弹性索装置与粘滞阻尼器的减震效果,讨论了弹性索与粘滞阻尼器的设计参数的变化对减震效果的影响,并得出了弹性索的合理弹性刚度,粘滞阻尼器的合理阻尼系数C与阻尼指数α。分析表明,只要选择合理的的参数,无论是...
【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...
【关键词】独塔斜拉桥 弹性索装置 粘滞阻尼器 时程分析 减震设计 参数敏感性分析
【英文关键词】single tower cable-stayed bridge elastic cable device viscous damper time-history analysis earthquake-reduction design parameter sensitivity study
【目录】独塔斜拉桥地震反应分析与减震设计研究摘要
4-5

Abstract
5-6

第1章 绪论
10-20

1.1 引言
10-11

1.2 本文研究的目的及意义
11-12

1.3 目前的研究现状和存在的问题
12-15

1.4 斜拉桥的减震设计方法
15-16

1.5 本文工程背景介绍
16-19

1.5.1 结构参数
16-18

1.5.2 设计荷载
18

1.5.3 材料参数
18-19

1.6 本文主要研究内容
19-20

第2章 桥梁地震反应分析方法
20-32

2.1 静力法
20-21

2.2 反应谱法
21-27

2.2.1 概述
21-23

2.2.2 反应谱法的基本原理
23-24

2.2.3 反应谱理论的地震力计算
24-26

2.2.4 反应谱振型组合方法
26-27

2.3 动态时程分析法
27-31

2.3.1 概述
27-28

2.3.2 动态时程分析法的基本原理
28-29

2.3.3 地震响应时程分析的计算方法
29-31

2.4 本章小结
31-32

第3章 斜拉桥有限元模型的建立
32-48

3.1 斜拉桥有限元模型的建立方法
32-38

3.1.1 桥面系
32-35

3.1.2 主塔的模拟
35

3.1.3 斜拉索的模拟
35-36

3.1.4 基础的模拟
36-38

3.2 江西鹰潭信江大桥动力计算模型的建立
38-39

3.3 信江大桥动力特性分析
39-47

3.3.1 桥梁结构自振特性计算理论
39-40

3.3.2 信江大桥自振特性计算结果
40-47

3.4 本章小结
47-48

第4章 江西鹰潭信江大桥地震时程分析
48-58

4.1 地震分析方法的选择
48-49

4.2 阻尼矩阵的形成
49-50

4.3 地震动的输入
50-53

4.3.1 地震波的选择
50-52

4.3.2 地震动输入方式
52-53

4.4 信江大桥地震反应分析结果
53-57

4.5 本章小结
57-58

第5章 基于弹性连接装置的斜拉桥减震设计研究
58-66

5.1 弹性连接装置的种类与原理
58

5.2 弹性连接装置的参数敏感性分析
58-61

5.3 采用拉索减震模型自振特性与减震效果分析
61-65

5.4 本章小结
65-66

第6章 基于粘滞阻尼器的斜拉桥减震设计研究
66-85

6.1 粘滞阻尼器的力学性能与耗能减震原理
66-70

6.1.1 粘滞阻尼器力学性能
66-69

6.1.2 粘滞阻尼器减震耗能原理
69-70

6.2 粘滞阻尼器力学模型
70-73

6.2.1 线性模型
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 粘滞阻尼器的参数敏感性分析
73-79

6.4 采用粘滞阻尼器减震模型的自振特性与减震效果分析
79-83

6.5 综合对比分析
83-84

6.6 本章小结
84-85

第7章 结论与展望
85-88

7.1 结论
85-87

7.2 展望
87-88

参考文献
88-92

致谢
92-93

攻读硕士期间发表的学术论文及参与的科研项目
93