波浪和地震作用下的東海島大橋設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、跨海大橋工程規(guī)模大,技術(shù)含量高,工程建造風(fēng)險巨大,日益引起人們的高度重視。橋梁結(jié)構(gòu)處于復(fù)雜的海洋環(huán)境條件下,橋墩及基礎(chǔ)除承受上部結(jié)構(gòu)傳來的自重、車輛、溫度等荷載外,還要承受巨大的波浪和地震荷載作用,如何界定波浪和地震對橋梁結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng),是跨海大橋設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前,設(shè)計中對波浪荷載的計算都是借鑒水工領(lǐng)域的成果,采用基于Morrison方程的半經(jīng)驗公式法,忽視了結(jié)構(gòu)本身的動力特性,而且公式相關(guān)參數(shù)的取值依賴于工程經(jīng)驗,必然會導(dǎo)致計

2、算結(jié)果的偏差。對于跨海大橋的抗震分析,一般僅進行單獨的地震荷載驗算,沒有考慮波浪荷載的作用,荷載工況與實際的作用環(huán)境不一致,導(dǎo)致計算結(jié)果偏不安全。
  本文以湛江東海島跨海大橋為依托,采用有限元時程分析法計算下部結(jié)構(gòu)的波浪力,提出了基于動態(tài)時程的波浪和地震荷載作用作用下的橋梁結(jié)構(gòu)分析方法,通過仿真分析,得到了波浪和地震作用下的結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng),為東海島大橋結(jié)構(gòu)的選型及下部結(jié)構(gòu)尺寸配筋提供了合理的理論依據(jù),對保證跨海大橋滿足波浪和地震作

3、用下的安全性具有重要理論意義和實用價值,本文主要創(chuàng)新點如下:
  1)本文提出了基于Morrison方程的波浪力時程計算方法,編制APDL程序計算每個節(jié)點的波浪力時程,通過有限元時程分析對東海島大橋下部結(jié)構(gòu)的波浪力進行了計算,合理確定了波浪力的大小,為下部結(jié)構(gòu)設(shè)計波浪力合理取值提供理論依據(jù)。時程分析法的計算結(jié)果表明,單樁波浪力的水平作用效應(yīng)值達(dá)到了200kN左右,量級影響橋梁下部結(jié)構(gòu)的安全性,設(shè)計中必須予以重視。
  2)本

4、文提出了基于動態(tài)時程的波浪和地震荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)分析方法,利用波浪力時程和根據(jù)東海島大橋橋位環(huán)境選取的地震加速度時程,按照《抗震細(xì)則》的要求,在結(jié)構(gòu)模型上同時輸入兩個加速度時程進行時程分析,得到了基于波浪和地震作用下的結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng),E1設(shè)防水平下單樁水平作用效應(yīng)值達(dá)到了約360kN,E2設(shè)防水平下單樁水平作用效應(yīng)值達(dá)到約1290kN,需加強結(jié)構(gòu)的配筋,以確保下部結(jié)構(gòu)的安全性。
  3)根據(jù)波浪和地震作用下的荷載效應(yīng)分析,通過充分

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