地震引起地基運(yùn)動(dòng)時(shí)高橋墩的非線性動(dòng)力屈曲分析.pdf

1、高橋墩作為軸向受力桿件,由于自身柔度大,需要承受橋面自重以及沖擊等荷載的作用,高橋墩的安全性能受到極大的關(guān)注,其中動(dòng)力穩(wěn)定特性是要考慮的首要問(wèn)題,因此對(duì)于由地震波引起的地基運(yùn)動(dòng)時(shí)高橋墩的動(dòng)力特性分析及動(dòng)力穩(wěn)定性的研究非常重要。本文主要考慮大變形的影響,建立高橋墩在地震波沖擊下引起的地基運(yùn)動(dòng)時(shí)的非線性動(dòng)力學(xué)基本方程式；通過(guò)位移形函數(shù)假設(shè),采用Galerkin積分方法得到了時(shí)間變率的動(dòng)力學(xué)控制方程；對(duì)時(shí)間變率的非線性微分方程進(jìn)行數(shù)值求解。得

2、到了位移響應(yīng),利用B-R準(zhǔn)則對(duì)高橋墩進(jìn)行穩(wěn)定性判斷。給出了高橋墩失穩(wěn)的臨界加速度和失穩(wěn)時(shí)刻。為工程應(yīng)用提供理論依據(jù),主要內(nèi)容如下:
　　 (1)介紹高橋墩動(dòng)力屈曲問(wèn)題的研究現(xiàn)狀、動(dòng)力屈曲問(wèn)題的基本理論。根據(jù)壓桿的受力特征,考慮幾何非線性,建立高橋墩動(dòng)力屈曲問(wèn)題的基本方程式。利用龍格一庫(kù)塔方法進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,給出了程序設(shè)計(jì)方案,介紹了Galerkin方法的基本理論。
　　 (2)討論分析了地震波沖擊引起地基上下震動(dòng)時(shí)高橋墩的

3、動(dòng)力屈曲問(wèn)題,給出了地基上下震動(dòng)時(shí)高橋墩的位移響應(yīng)曲線,分析了不同地震強(qiáng)度和幾何參數(shù)對(duì)高橋墩失穩(wěn)情況的影響規(guī)律。通過(guò)數(shù)值算例比較地震波的強(qiáng)度、高橋墩柔度、橋面質(zhì)量大小對(duì)高橋墩臨界地震加速度、失穩(wěn)時(shí)刻的影響。
　　 (3)討論分析了地震波引起的地基水平運(yùn)動(dòng)、地震表面Rayleigh波引起地基的橢圓運(yùn)動(dòng)時(shí)高橋墩的穩(wěn)定性問(wèn)題；給出了不同地震強(qiáng)度、不同柔度、不同簡(jiǎn)化質(zhì)量的高橋墩的臨界地震加速度；并比較分析其臨界地震加速度、失穩(wěn)時(shí)刻隨著橋