異形斜塔斜拉橋地震響應與索梁錨固和換索計算分析研究
本文關鍵詞:異形斜塔斜拉橋地震響應與索梁錨固和換索計算分析研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文以海南如意島跨徑70+80+200+80+70m異形雙塔雙索面斜拉橋為研究對象,選用集中參數(shù)法模擬樁-土相互作用,使用MIDAS/CIVIL軟件建立全橋有限元模型進行分析計算。采用反應譜方法與時程分析方法計算地震作用的結(jié)構位移和內(nèi)力,檢驗兩種方法的相關性;再根據(jù)選用的減隔震支座參數(shù)模擬其邊界非線性,對比分析線性時程與非線性時程結(jié)構響應的差異,從而驗證減隔震支座對橋梁的影響。接著通過內(nèi)力計算下部結(jié)構配筋,進行非線性分析,計算其最危險截面的塑性轉(zhuǎn)角,由此得到構件的延性系數(shù),并確定其抗震性能是否滿足要求。應用大型有限元軟件ANSYS建立全橋板殼單元模型,通過試算得到中跨最長索的最不利加載工況,計算該工況下索梁錨固結(jié)構各主要板件的最大主應力、最小主應力和換算應力,分析各板件應力的合理性,在此基礎上提出相應的優(yōu)化方案。計算在一半車道有車輛通過的換索過程中,單根拉索拆除前后,同側(cè)和異側(cè)其余拉索的內(nèi)力、主梁的變形、內(nèi)力和應力變化,分析斜拉橋換索的可行性。
【關鍵詞】:異形斜拉橋 地震響應 延性系數(shù) 索梁錨固 換索
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U442.55;U448.27
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 異形斜拉橋的發(fā)展10-12
- 1.2 斜拉橋抗震研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 鋼梁斜拉橋索梁錨固形式13-14
- 1.4 斜拉橋換索14-16
- 1.4.1 既有斜拉橋拉索損傷和更換14-16
- 1.4.2 換索通常要求部分車道通行16
- 1.5 論文研究對象16-19
- 1.6 論文主要研究內(nèi)容19-20
- 第2章 地震響應計算分析20-47
- 2.1 引言20
- 2.2 有限元模型建立20-23
- 2.2.1 主體結(jié)構的模擬20-21
- 2.2.2 樁土相互作用的模擬21-23
- 2.2.3 邊界模擬23
- 2.3 結(jié)構自振特性23-25
- 2.4 反應譜分析25-29
- 2.4.1 地震動的輸入25-26
- 2.4.2 反應譜振型組合方法26
- 2.4.3 地震作用荷載組合26
- 2.4.4 反應譜地震響應分析26-29
- 2.5 時程計算分析29-41
- 2.5.1 時程分析法概述30
- 2.5.2 地震動輸入30
- 2.5.3 線性時程計算分析30-35
- 2.5.4 邊界非線性理論35-36
- 2.5.5 非線性時程計算分析36-41
- 2.6 反應譜法與時程分析計算結(jié)果對比41-43
- 2.7 線性時程與非線性時程分析計算結(jié)果對比43-45
- 2.8 本章小結(jié)45-47
- 第3章 抗震驗算47-62
- 3.1 概述47-48
- 3.1.1 抗震設防性能目標47
- 3.1.2 地震反應計算方法47-48
- 3.1.3 抗震驗算內(nèi)容48
- 3.2 E1地震作用48-50
- 3.2.1 橋墩截面強度和穩(wěn)定性驗算48-49
- 3.2.2 基礎承載能力及強度驗算49
- 3.2.3 主梁應力驗算49-50
- 3.2.4 主塔應力驗算50
- 3.2.5 斜拉索應力驗算50
- 3.3 E2地震作用50-57
- 3.3.1 材料非線性51-52
- 3.3.2 截面非線性52-54
- 3.3.3 非線性時程分析54-55
- 3.3.4 抗震性能驗算55-57
- 3.4 E3地震作用57-61
- 3.4.1 橋墩驗算57-59
- 3.4.2 承臺和樁基驗算59
- 3.4.3 主梁應力驗算59-60
- 3.4.4 主塔應力驗算60
- 3.4.5 斜拉索應力驗算60
- 3.4.6 支承長度驗算60-61
- 3.5 小結(jié)61-62
- 第4章 索梁錨固詳細應力計算分析和優(yōu)化研究62-74
- 4.1 設計方案62
- 4.2 全橋組合單元模型建立62-64
- 4.2.1 索梁錨固構造詳細模擬62-63
- 4.2.2 全橋各部件模擬63-64
- 4.3 荷載工況64-65
- 4.4 索梁錨固詳細應力計算分析65-68
- 4.4.1 索梁錨固詳細應力計算分析65-67
- 4.4.2 應力匯總分析67-68
- 4.5 索梁錨固修改方案及其計算分析68-73
- 4.5.1 原設計方案不足和修改方案68
- 4.5.2 修改方案一計算分析68-70
- 4.5.3 修改方案二計算分析70-71
- 4.5.4 修改方案三計算分析71-72
- 4.5.5 修改方案應力匯總分析和優(yōu)化方案72-73
- 4.6 本章小結(jié)73-74
- 第5章 換索驗算分析74-82
- 5.1 引言74
- 5.2 拉索拆除工況74-75
- 5.3 換索對拉索受力影響75-78
- 5.3.1 換索對異側(cè)拉索內(nèi)力影響75-76
- 5.3.2 換索對同側(cè)拉索內(nèi)力影響76-78
- 5.4 換索對主梁的變形、內(nèi)力和應力影響78-81
- 5.4.1 換索對主梁變形影響78-79
- 5.4.2 換索對主梁內(nèi)力和應力影響79-81
- 5.5 小結(jié)81-82
- 結(jié)論與展望82-85
- 致謝85-86
- 參考文獻86-89
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目89
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本文關鍵詞:異形斜塔斜拉橋地震響應與索梁錨固和換索計算分析研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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