大跨度连续钢桁拱桥地震反应分析

论文摘要

近年来,全球地震频繁发生,而桥梁作为生命线工程,一旦在地震中发生破坏,将会给人们的生命和财产造成巨大的损失。因此对桥梁抗震性能进行深入的研究分析是确保其良好安全性的重要内容。本文在简述地震反应分析基本理论的基础上,以某大跨度连续钢桁拱桥为工程实例,对该桥进行了地震反应谱分析、时程分析和随机振动分析。主要研究内容包括:1、建立完善的桥梁计算模型,分析桥梁的自振特性。2、对大跨度桥梁进行了反应谱分析和时程反应分析,功率谱法分析,考虑行波效应对桥梁地震反应的影响。3、最后结合工程实例,采用三种地震反应分析方法,建立准确的有限元模型,通过数值计算,将该模型运用在本文提出的绝对位移时程分析法和随机地震动功率谱上,与传统的反应谱法进行了比较,验证了时程分析方法和随机地震动功率谱模型的合理性和可行性,分析表明,行波效应的影响比较突出。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 桥梁结构的震害
• 1.3 大跨度桥梁抗震设计现状
• 1.4 本论文的主要研究内容
• 第2章 结构地震反应分析方法
• 2.1 静力法
• 2.2 反应谱法
• 2.2.1 反应谱的发展过程
• 2.2.2 反应谱的原理
• 2.2.3 反应谱理论的地震力计算
• 2.2.4 反应谱的组合
• 2.3 动态时程分析法
• 2.3.1 动态时程分析法的发展过程
• 2.3.2 动态时程法的地震力计算
• 2.4 随机振动法
• 2.4.1 随机振动法概述
• 2.4.2 随机振动法计算理论
• 第3章 结构模型的建立和动力特性分析
• 3.1 大桥工程概况
• 3.2 动力反应方程的建立
• 3.3 桩—土—结构相互作用
• 3.4 大桥自振特性的计算
• 3.4.1 桥梁结构动力特性计算方法
• 3.4.2 动力结构模型的建立
• 3.4.3 大桥自振特性计算结果
• 第4章 大跨度钢桁拱桥的地震反应谱分析
• 4.1 结构的抗震设防目标
• 4.2 反应谱的选择
• 4.3 地震动输入模式
• 4.4 大桥反应谱分析计算结果
• 4.2.1 结果分析
• 第5章 大跨度钢桁拱桥的地震时程分析
• 5.1 结构运动方程的逐次积分法
• 5.2 地震波的输入
• 5.2.1 地震波的选择
• 5.2.2 地震波输入模式
• 5.3 一致激励下地震反应分析
• 5.3.1 时程计算结果
• 5.3.2 时程结果分析
• 5.3.3 时程分析与反应谱分析的计算结果比较
• 5.4 小结
• 第6章 大跨度钢桁拱桥的随机振动分析
• 6.1 一致激励地面加速度功率谱模型
• 6.1.1 Kanai谱
• 6.1.2 谱参数的确定
• 6.1.3 地震地面运动的平稳化及其参数的确定
• 6.1.4 谱强度的确定
• 6.2 计算分析
• 6.3 小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果