斜拉桥地震响应分析及减震措施研究.pdf

湖南大学
硕士学位论文
斜拉桥地震响应分析及减震措施研究
姓名:刘本永
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:李立峰
20110531
摘要重建。因此对斜拉桥进行抗震设计,确保其抗震安全性具有重要意义。关键词:斜拉桥;地震;动力特性;环从ζ祝菏背谭治觯辉际斜拉桥一般都是交通运输的枢纽工程,投资大,对国民经济有着重大影响,而且一旦在地震中遭到破坏,将会造成巨大的经济损失,并严重影响到灾区的抗震救灾和恢复本文首先简述了斜拉桥的抗震设计方法,并以常德市沅江斜拉桥为工程背景,主要研究了斜拉桥动力分析模型的建立方法、斜拉桥的地震响应分析、斜拉桥的一种减隔震设计方法,最后对我国和国外的桥梁抗震设计理论进行了探讨,主要研究内容包括:芙崃诵崩胖髁旱哪D夥椒ǎ治隽巳髁毫ρP偷牧ρг硪约捌湓模拟开口截面斜拉桥方面的可靠性。糟浣崩盼Q芯慷韵螅愿们沤辛斯こ坛〉氐卣鹞O招苑治觯致哿获取地震波的两种方法,对该桥进行了动力特性分析、规范反应谱分析和线性地震响应时程分析。,,并利用曲线计算了桥塔截面的两折线恢复力模型,利用截面的两折线恢复力模型对沅江桥进行桥塔的塑性铰分析。最后对沅江桥进行了基于纤维梁模型的弹塑性地震响应分析。致哿俗萸畔虻栽际爸枚孕崩趴拐鹦阅艿挠跋臁凼隽四壳暗那帕嚎拐鹕杓评砺郏芙崃宋夜那帕嚎拐鸸娣队朊拦帕嚎震规范的区别。本文得到的研究结果可以作为该桥抗震设计的参考依据,对其他类似桥梁的抗震分析也具有一定的参考意义。斜拉桥地震响应分析及减震措施研究Ⅱ
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论第绪桥梁震害调查在桥梁工程的历史上,每次地震总会伴随着大量桥梁的倒塌,每次地震桥梁的破坏也都有其特有的特点。目前,世界上己发生的主要大地震如表所示。表世界上主要大地震硕士学位论文
.:乞一一结构弯曲承载能力,只一一结构剪切承载能力。桥梁震害主要有两个方面的原因:〉卦硕鸬慕峁刮镎穸旱卣鸷载以惯性力形式施加于结构,结构因受力过大而破坏;〉叵喽晕灰撇强制变形:支点强制变形的超静内力或过大的相对变位使结构破坏。工程界对桥梁震害进行了大量的研究和分析【浚ü庑┭芯砍晒梢越其大致分为以下几类【浚落梁是上部结构震害中发生最频繁的,其造成的后果也最严重,破坏实例如图所示。力的事故发生。桥墩在水平反复荷载作用下的破坏形式【如表所示。桥梁支座是桥墩与梁体联系、传力的关键部位,它的破坏直接影响着梁体与桥墩,也有可能导致整个桥梁的坍塌。近些年来,由于桥梁跨度不断增大,支座连续梁桥的落梁破坏图梁、墩相对位移过大导致落梁图地震中桥梁的落梁破坏桥墩在水平反复荷载作用下的破坏形式斜拉桥地震响应分析及减震措施研究表.
⒄基易受地震振动而变弱的话下部结构就有可能发生沉降和水平移动,对建造于松垮塌事故,这大大制约了斜拉桥的发展,一度使这种桥型在方案比选阶段就被放弃。英国的人行斜拉桥是第一座出现事故的斜拉桥,该桥在年的一次大风中通量,超载作用最终导致了该斜拉桥的倒塌。与此同时,一部分工程师认为悬索桥一斯曹姆松特桥。自此人们重新开始了对斜拉桥的研究,这一桥型也随着人们斜拉桥自第二次世界大战后开始得到飞速发展,虽然其历史很短,但在全世界范围内取得了巨大的成就。世界上已建成很多大跨度斜拉桥,我国的斜拉桥也构造设计加强遇到了一定难度,从而研究隔、减震耗能式的抗震支座受到越来越多的重视和研究【。地基承载力不够、沙土液化等引起桥梁基础的破坏。如果下部结构周围的地散饱和土和砂土层的基础,由于地基的液化会导致承载力的严重下降,还可能导致岸坡滑移对墩、台造成很大的挤压力,从而引起墩台破环。地基失效引起的桥梁工程的破坏有时是人力所不能避免的,因此在桥梁选址时就应该重视这个问题,设法加以避免【。斜拉桥这一古老的桥型拥有悠久的历史,而世纪相继发生了两座斜拉桥的遭到破坏,第二座是德国的一座跨度男崩牛们庞甑顾杂倒塌的原因当时并不清楚,工程师们认为是由于桥梁承受了超过其设计荷载的