刘家峡悬索桥地震反应分析及其减震措施的研究.pdf

硕士学位论文刘家峡悬索桥地震反应分析及减震措施研究Studyon the SeismicResponses and ShockAbsorptionTechniqueofLiujiaxia Suspension Bridge作者姓名:厚龙宝学科、专业:桥梁与隧道工程学号:0211205 指导教师:刘世忠教授完成日期: 兰州交通大学Lanzhou Jiaotong University万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日万方数据兰州交通大学硕士学位论文-I-摘要近些年来,随着我国在基础设施建设方面的快速发展,所修建的桥梁结构的数量大幅增加,桥梁结构形式也因为美观上的要求多种多样,而悬索桥这种古老的桥型,却始终焕发着旺盛的生命力。地震作用下,桥梁结构经常遭到破坏,给人们的通行以及救灾造成很大的不便,所以对结构进行地震反应分析,并根据分析结果采取抗震或者减隔震措施显得非常必要。本文以刘家峡悬索桥为工程背景,利用有限元分析软件MIDAS/CIVIL建立全桥模型,分析其动力特性,计算其地震反应,并根据地震反应结果采取减震措施并对减震效果进行评价和对比。具体主要工作内容如下:(1)查阅文献,对在地震荷载作用下桥梁结构遭到的破坏形式进行分析,发现在结构的破坏过程中,支座往往最先遭到破坏,作为连接桥梁上、下部结构的重要部分,它的破坏会造成上部结构的滑移、脱落以及倾覆,上部结构的脱落和倾覆又会造成下部结构的破坏。(2)利用有限元分析软件MIDAS/CIVIL建立了刘家峡悬索桥的动力分析有限元模型,在建立基础模型的过程中,考虑到桩基与土的相互作用,本文利用弹性地基梁法,模拟桩—土效应。建立整体模型后,对其进行自振特性分析,为后面的地震反应分析做准备。(3)根据桥址区地质条件以及抗震要求,确定要输入到桥梁结构中的反应谱函数,然后对模型进行反应谱分析,分析过程中考虑结构在不同输入方向下的地震反应。(4)根据场地周期以及地质条件等,确定三组不同的经典地震波作为输入到结构中的地震荷载,对这三组波进行调整,使其符合拟建场地的要求,然后求解结构在该三组波作用下的地震反应,并对其进行分析。(5)根据地震反应结果,本文决定给结构添加液体粘滞阻尼器作为减震措施。根据文献和资料,确定适合结构的粘滞阻尼器,对其阻尼系数、阻尼指数等技术参数进行分析。并将这些参数输入到桥梁结构的有限元模型中。(6)给结构添加粘滞阻尼器后,对其进行地震反应分析,得出结构在添加减震措施后,结构的内力值和位移值,并将该值与未添加减震措施时的结构地震反应值进行对比。(7)经对比可知,结构在添加减震措施后,结构在塔顶处以及梁端支座处的顺桥向和横桥向的地震位移幅值明显降低,塔底的内力值也明显减小,说明该减震措施效果较好。万方数据刘家峡悬索桥地震反应分析及减震措施研究-II-关键词:悬索桥;减震措施;地震反应分析;粘滞阻尼器论文类型:应用研究万方数据兰州交通大学硕士学位论文IIIAbstractIn recent years, with the rapid development in infrastructureconstruction, a number of bridges have been built. In order to makebridges lookbeautiful, the structure ofthem be designed in various. As anold style bridge, the suspension bridgewasalways the seismic load, the bridgesoften be destroyed, it makes the rescue very difficult and causes people great