三塔悬索桥地震反应的分析研究.pdf

合肥工业大学\1886106 本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。主席答辩委员会签名委员: 新易螂崩鸦劳锨蟛淳筑也篡潞冲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及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标志和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果, 也不包含为获得金胆王些太堂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谢意。学位论文作者签字:{ 签字日期:溯f 年够月掘自学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金匿王些太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人授权金胆王些太兰L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文者签名: 签字日期: 沙f| 年仁月彦弘篡铲步叮通讯地址: 导师签名: 签字日期: 电话:fsf好I7必go 邮编: 3 臻摘要近年来,为了满足交通运输的需求,大跨度桥梁不断兴建,悬索桥因其跨越能力强、结构轻型美观,成为大跨度桥梁中急剧竞争力的桥型。现代科技的发展使得桥梁设计和建造水平不断进步,桥梁的跨径越来越大。综合考虑造价和工程实际的要求,多塔悬索桥方案不断得到研究发展,多塔悬索桥中以三塔双跨悬索桥方案受到桥梁工程师的青睐。大跨度三塔悬索桥作为一种新的结构形式,在地震作用下的静动力特性、结构不同约束体系的选择等问题都还需要进行深入地分析和研究。本文首先简要介绍了悬索桥的基本概况和国内外传统悬索桥以及多塔悬索桥的发展历史和研究现状,在查阅文献的基础上,介绍了地震灾害的特点和对结构进行地震研究的意义。随后介绍了结构动力有限元理论和大跨度结构的地震反应分析方法,并结合悬索桥自身结构特点,阐述了结构的几何非线性效应以及非线性分析的方法。本文随后采用专业有限元软件MIDAS/Civil分别建立有限元空间分析模型, 对三塔悬索桥结构的自振特性和其在不同约束体系下的地震反应进行了研究和对比。通过不同结构体系的模型所计算出的结果进行对比,得到的主要结论有: 大跨度三塔悬索桥与双塔悬索桥模态相似,符合典型柔性结构的一般规律;中塔在地震作用下的内力大于边塔;在主缆与加劲梁间设置中央扣需谨慎设计,要综合考虑桥梁在地震作用下对结构位移和内力控制的双重影响;中塔处纵向刚性约束和弹性约束能较好的控制结构的位移时程,但刚性约束的设置使得地震作用下中塔的弯矩峰值急剧增大。关键词:三塔悬索桥,地震反应,中央扣,塔梁连接 ABSTRACT In recent years,increasing numbers oflong span bridges have been built to meet theneed suspension bridge,helped by itsgreat capacity ofspan and beautiful structure,es acompetitive bridge type among long theadvancing modem science technology inbridge design and construct,the span of bridge is ing more prehensive consideration theconstruction cost and thetechnical level,multi—towersuspension proj ect develop fast,and three—tower suspension bridge proj ect isfavoured by bridge anew structural type,deep analysis and research has tobe carried out forthelarge span threetower suspension bridge on staticanddynamic behaviour inearthquake andselection of various restraintsystem for structure. Firstly,this thesisbriefly introduces thebasicsituation ofsuspension bridge, thehistory of traditional su