高墩大跨连续刚构桥地震响应研究

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1、分类号：U44；U4510710-20098063硕士学位论文高墩大跨连续刚构桥地震响应研究党祺导师姓名职称郝宪武教授申请学位级别工程硕士学科专业名称建筑与土木工程论文提交日期2015年10月29日论文答辩日期2015年12月12日学位授予单位长安大学InvestigationofSeismicResponsonofHighPiersandLongSpanContinuousRigidFrameBridgesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Dang

2、QiSupervisor：HaoXianwuChang’anUniversity,Xi’an,ChinaI摘要近年来，世界破坏性地震频发，其直接震害及由此引发的次生破坏给人类生命、财产造成了灾难性损失。同时也给人们带来了深刻的启示，促使了人们对抗震减灾环节中作为生命线工程的桥梁的抗震设计产生了新的思考，桥梁地震响应分析已成为桥梁设计的焦点问题。随着我国经济建设及交通事业的快速发展，高墩大跨连续刚构桥因外形轻巧、材料节约、兼具梁桥与拱桥特点，在跨越深谷沟壑时得到了越来越广泛的应用，对高墩大跨连续刚构桥的地震响应特性展开研

3、究具有十分重要的意义。本文以一座高墩大跨连续刚构桥为研究对象，在论述桥梁抗震原理、抗震方法的基础上，建立了桥梁动力分析数值模型，对其进行动力特性分析。并针对E1、E2两水准地震分别采用反应谱与时程分析分析法对桥梁进行抗震性能分析，获得了高墩大跨连续刚构桥地震响应的基本特性及规律。本文主要研究工作如下：1．第一章对本文的研究意义及背景进行系统论述，总结了桥梁破坏性地震常见震害与桥梁抗震设计的主要设计内容与设计原则。介绍了桥梁抗震重点问题的国内外研究现状及采用的成熟设计方法，提出了本文的主要研究内容与研究方向。2．第二章主

4、要介绍了常用的桥梁地震响应基本分析方法，包括静力法，弹塑性分析法，反应谱分析法，线性时程分析法与非线性时程分析法等。3．第三章总结了桥梁动力特性有限元分析的基本原理及方法，并基于一座高墩大跨连续刚构桥的工程实例，建立结构抗震分析有限元模型，对其动力自振特性进行研究分析。4．第四章在已建立工程实例有限元模型的基础上，获得了震区反应谱与反应谱所对应的人工时程波，采用反应谱与线性时程地震响应分析方法对桥梁进行地震响应分析，获得高墩大跨连续刚构桥典型地震响应特性。将地震响应结果与抗震细则规范值进行比较计算，确保结构安全、可靠。

5、通过地震动峰值调幅方法，采用截面纤维铰研究本桥塑性铰特性及调幅后塑性铰出现规律。5．最后根据本文理论总结了高墩大跨连续刚构桥地震响应分析成果，提出了本文获得的一些结论，并提出进一步研究的方向，以期能够为高墩大跨连续刚构桥地震响应分析及结构安全设计提供理论支撑与计算依据。关键词：高墩大跨连续刚构；地震响应；塑性铰；反应谱分析；时程分析IIAbstractInrecentyears,thedestructiveearthquakesintheworldarefrequentlyoccurred,andthedamagean

6、dthesecondarydamageoftheearthquakecausedacatastrophicloss.tothehumanlifeandpropertyofpeople.Atthesametime,ithasbroughtaprofoundrevelationtopeople,andithasmadeanewthinkingfortheseismicdesignofthebridge.Thebridgeseismicresponseanalysishasbecomethefocusofthebridged

7、esign.WiththerapiddevelopmentofChina'seconomicconstructionandtransportation,highpierlong-spancontinuousrigidframebridgebecauseofitsbeautifulappearance,lightweight,materialsaving,bothbeambridgeandarchbridgecharacteristicswhenacrossingthedeepgullyhasbeenmoreandmor

8、ewidelyused.Theresearchofseismicresponseofhighpierandlong-spancontinuousrigidframebridgehasveryimportantsignificance.Inthispaper,ahighpierandlongspancontinuousrigidfr