本文關(guān)鍵詞：矮塔斜拉橋動(dòng)力特性及地震響應(yīng)分析

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【摘要】：我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家之一,橋梁作為交通運(yùn)輸?shù)臉屑~,在地震中一旦遭到破壞,將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。遼寧省長(zhǎng)�？h長(zhǎng)山大橋?yàn)閲?guó)內(nèi)寒冷地區(qū)第一座跨海矮塔斜拉橋,其場(chǎng)地位于地震多發(fā)地帶,因此對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力特性以及地震響應(yīng)分析顯得尤為重要。本文將以此橋?yàn)楸尘?利用大型通用有限元軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行分析研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)依據(jù)長(zhǎng)山大橋施工圖設(shè)計(jì),采用實(shí)體單元與桿單元建立全橋空間有限元模型,并通過(guò)編制APDL命令流,在長(zhǎng)山大橋主梁中建立縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋,提出了鋼筋節(jié)點(diǎn)與混凝土節(jié)點(diǎn)的一一合并的思路與方法。(2)本文對(duì)長(zhǎng)山大橋成橋運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行靜、動(dòng)力分析。計(jì)算并分析了成橋運(yùn)營(yíng)階段在各個(gè)分項(xiàng)以及組合荷載等不同的工況作用下,橋梁及各構(gòu)件的位移以及內(nèi)力響應(yīng)。通過(guò)對(duì)全橋以及主梁、索塔、輔助墩等受力構(gòu)件的變形與應(yīng)力分析,對(duì)該橋的剛度與強(qiáng)度作出評(píng)價(jià)。(3)本文還計(jì)算分析了成橋階段橋梁的自振周期及振動(dòng)特性。并在此基礎(chǔ)上對(duì)斜拉橋進(jìn)行地震反應(yīng)譜分析,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范在E1與E2地震作用下設(shè)計(jì)四種地震動(dòng)組合輸入對(duì)該橋進(jìn)行地震響應(yīng)分析,研究了豎向地震對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響。(4)利用El-Centro波對(duì)斜拉橋進(jìn)行地震反應(yīng)動(dòng)力時(shí)程分析,得到了在水平單向以及組合地震下關(guān)鍵截面的位移以及主應(yīng)力時(shí)程曲線。對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和歸納；最后將時(shí)程分析結(jié)果與對(duì)應(yīng)的反應(yīng)譜分析結(jié)果進(jìn)行比較,判斷二者在動(dòng)力分析研究中的優(yōu)劣。
【關(guān)鍵詞】：矮塔斜拉橋 預(yù)應(yīng)力筋 反應(yīng)譜分析 時(shí)程分析 ANSYS
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U441;U448.27
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 矮塔斜拉橋發(fā)展綜述10-12
• 1.2.1 矮塔斜拉橋發(fā)展概況10-11
• 1.2.2 矮塔斜拉橋受力特性11-12
• 1.3 矮塔斜拉橋動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向12-16
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題14-15
• 1.3.3 設(shè)計(jì)研究發(fā)展方向15-16
• 1.4 本文的主要研究工作16-17
• 第2章 橋梁動(dòng)力與地震反應(yīng)分析理論17-22
• 2.1 矮塔斜拉橋動(dòng)力分析內(nèi)容及其方法17
• 2.2 矮塔斜拉橋固有振動(dòng)特性17-18
• 2.3 有限元數(shù)值分析方法18
• 2.4 地震反應(yīng)分析理論基礎(chǔ)18-21
• 2.4.1 靜力法18-19
• 2.4.2 反應(yīng)譜法19-21
• 2.4.3 動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 矮塔斜拉橋有限元建模分析22-34
• 3.1 長(zhǎng)山大橋簡(jiǎn)介22
• 3.2 有限元建模策略22-25
• 3.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元模型22-24
• 3.2.2 長(zhǎng)山大橋建模策略24-25
• 3.3 長(zhǎng)山大橋有限元模型的建立25-32
• 3.3.1 橋類(lèi)構(gòu)件的選取25-28
• 3.3.2 實(shí)體有限元模型的建立28-29
• 3.3.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的建立29-32
• 3.4 模型的誤差及其分析32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 主橋靜力驗(yàn)算及動(dòng)力特性分析34-53
• 4.1 計(jì)算荷載及荷載組合34-36
• 4.1.1 計(jì)算荷載34-36
• 4.1.2 荷載組合36
• 4.2 分項(xiàng)荷載計(jì)算結(jié)果分析36-40
• 4.3 荷載組合計(jì)算結(jié)果分析40-48
• 4.3.1 荷載組合位移結(jié)果分析40-43
• 4.3.2 荷載組合應(yīng)力結(jié)果分析43-48
• 4.4 長(zhǎng)山大橋自振特性分析48-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 長(zhǎng)山大橋反應(yīng)譜分析53-67
• 5.1 設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜53-56
• 5.2 反應(yīng)譜分析的位移響應(yīng)結(jié)果分析56-62
• 5.2.1 水平單向地震作用56-58
• 5.2.2 組合地震作用58-62
• 5.3 反應(yīng)譜分析的內(nèi)力響應(yīng)結(jié)果分析62-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第6章 長(zhǎng)山大橋時(shí)程響應(yīng)分析67-85
• 6.1 建筑場(chǎng)地工程背景67-69
• 6.1.1 長(zhǎng)山大橋地震環(huán)境67-68
• 6.1.2 長(zhǎng)山大橋地質(zhì)環(huán)境68-69
• 6.2 長(zhǎng)山大橋的地震時(shí)程分析69-74
• 6.2.1 阻尼的確定69-70
• 6.2.2 地震波的選取及圖形70-74
• 6.3 結(jié)構(gòu)地震動(dòng)態(tài)時(shí)程計(jì)算分析74-82
• 6.3.1 位移時(shí)程響應(yīng)結(jié)果及其分析74-79
• 6.3.2 內(nèi)力時(shí)程響應(yīng)結(jié)果及其分析79-82
• 6.4 時(shí)程分析與反應(yīng)譜分析結(jié)果對(duì)比82-84
• 6.5 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 主要研究結(jié)論85-86
• 展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表論文91-92
• 致謝92-93
• 作者簡(jiǎn)介93

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