基于動水壓力的斜拉橋地震反應(yīng)分析.pdf

1、近年來，隨著我國交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，相繼出現(xiàn)了很多在建和擬建的深水橋梁。在地震作用下，深水橋梁下部結(jié)構(gòu)的運動會引起其周圍水體產(chǎn)生輻射波浪運動，且由于結(jié)構(gòu)和水體之間的相對運動，在橋梁的下部結(jié)構(gòu)上將作用有動水壓力，該動水壓力對結(jié)構(gòu)自身的動力特性和動力響應(yīng)有很大影響。因此充分認識動水壓力對斜拉橋結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)的影響，對于深水橋梁的抗震設(shè)計及安全評估具有重要的意義。本文的研究內(nèi)容和結(jié)論主要有下述幾個方面：
　　1、利用Morison方程

2、法，以附加質(zhì)量考慮動水對橋墩和樁基礎(chǔ)的影響，采用有限元軟件Midas建立了東沙特大橋的有限元數(shù)值分析模型，分別就有無動水作用的情形進行動力特性分析，結(jié)果表明動水作用使得斜拉橋的自振頻率減小。
　　2、對東沙特大橋有無動水作用兩種情形進行了縱向+豎向和橫向+豎向兩種工況下的反應(yīng)譜分析和時程分析，結(jié)果表明動水對斜拉橋結(jié)構(gòu)各關(guān)鍵點位置的位移和關(guān)鍵截面的內(nèi)力有很大影響。
　　3、利用大質(zhì)量法對東沙特大橋有無動水作用兩種情形進行了行波

3、效應(yīng)分析，探討研究了非一致激勵對斜拉橋結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響規(guī)律，并與一致激勵時的計算結(jié)果進行對比。結(jié)果表明考慮行波效應(yīng)后結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)減小，且響應(yīng)結(jié)果都隨著波速的增加而逐漸趨于一致激勵的結(jié)果；行波效應(yīng)作用下隨著地震波視波速的不同水體對斜拉橋的地震響應(yīng)的影響也是不同的，且一致激勵和行波激勵時水體對斜拉橋的地震響應(yīng)的影響有所差異。
　　4、通過在東沙特大橋上安裝粘滯阻尼器，研究了粘滯阻尼器的阻尼系數(shù)C和速度指數(shù)α的變化對斜拉橋結(jié)構(gòu)動力響