【摘要】：隨著鐵路路網(wǎng)的繼續(xù)發(fā)展和不斷完善,復(fù)雜地形下的鐵路高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋不斷涌現(xiàn)。若橋梁靠近活動斷層,其地震風(fēng)險會大大增加,而既有對近場地震作用下鐵路高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋的研究仍較少,因此,有必要對鐵路高墩大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋的近場地震響應(yīng)特性進(jìn)行研究,為此類橋梁的抗震設(shè)計以及相關(guān)規(guī)范修編提供參考。本文以某鐵路高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楸尘?分別建立無車和有車(考慮橋梁結(jié)構(gòu)上部列車活載)全橋有限元模型,對比分析了兩種橋梁模型的自振特性,并對其進(jìn)行了反應(yīng)譜法分析和彈塑性動力時程分析;以考慮橋梁上部活載的全橋模型為對象,研宄了鐵路高墩大跨剛構(gòu)橋梁在遠(yuǎn)場地震動和近場脈沖型地震動下的地震響應(yīng)特性,并對不同脈沖參數(shù)下橋梁的響應(yīng)進(jìn)行了對比分析。論文主要開展了以下研究工作:(1)以某鐵路高墩大跨剛構(gòu)橋?yàn)閷ο?分別建立了無車和有車(考慮列車活載)的有限元全橋模型,對比了兩者的結(jié)構(gòu)自振特性。研宄表明高墩大跨剛構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)第一階振型的質(zhì)量參與系數(shù)較普通中、小橋梁明顯下降,高階振型效應(yīng)對此類橋梁動力響應(yīng)的貢獻(xiàn)顯著。(2)參照《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》,對無車和有車全橋模型分別進(jìn)行了多遇地震和設(shè)計地震動作用下橋梁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)譜法分析。計算結(jié)果表明,在考慮列車活載作用時,主墩各截面內(nèi)力響應(yīng)均有所增加,高墩墩底的內(nèi)力需求增長幅度相對低墩更大,故在鐵路高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的抗震設(shè)計中,應(yīng)考慮橋梁上部結(jié)構(gòu)列車活載作用,并對高墩的設(shè)計加以重視。(3)以與《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》中罕遇地震反應(yīng)譜匹配的人工地震波為輸入,分別對無車和有車全橋模型進(jìn)行了動力時程分析,分析結(jié)果表明,兩種全橋模型的主墩均在墩頂處進(jìn)入塑性屈服狀態(tài),考慮列車活載時主墩位移延性能力顯著降低,且墩頂塑性轉(zhuǎn)角顯著增大,墩頂位移也有所增大。(4)基于人工合成的近場地震動混合模擬法,分別生成了考慮方向性效應(yīng)和滑沖效應(yīng)的近場脈沖型地震動。并以考慮列車活載的全橋模型為對象,對比分析了鐵路高墩大跨剛構(gòu)橋梁在遠(yuǎn)場地震動、具有方向性效應(yīng)的近場脈沖型地震動以及滑沖效應(yīng)的近場脈沖型地震動下的響應(yīng)特性。結(jié)果表明,相比遠(yuǎn)場地震,近場脈沖型地震動對橋梁響應(yīng)的影響顯著。在近場脈沖型地震動作用下,方向性效應(yīng)對橋墩順橋向和橫橋向響應(yīng)的影響均遠(yuǎn)大于滑沖效應(yīng)。
【圖文】：

圖１－３汶川地震橋梁支座破壞情況逡逑Ｆｉｇ邋１邋－３邋Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｂｒｉｄｇｅ邋ｂｅａｒｉｎｇ邋ｉｎ邋Ｗｅｎｃｈｕａｎ邋ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ逡逑

ａ）汶川地震穿心店大橋梁體位移邐ｂ）汶川地震化肥廠小橋落梁逡逑圖１－４汶川地震橋梁上部梁體震害情況逡逑Ｆｉｇ邋１－４邋Ｓｅｉｓｍｉｃ邋ｄａｍａｇｅ邋ｏｆ邋ｂｒｉｄｇｅ邋ｕｐｐｅｒ邋ｂｅａｍ邋ｉｎ邋Ｗｅｎｃｈｕａｎ邋ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ逡逑（３）
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U448.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2524926