潛浮式倒懸索跨海大橋地震反應研究.pdf

1、地震是一種破壞力巨大又難以預料的自然災害，特別是對橋梁的震害往往會帶來巨大的生命財產(chǎn)損失。因此，對橋梁抗震進行全面、系統(tǒng)的研究將是十分有必要的。大跨度橋梁的抗震設計目前還沒有一個統(tǒng)一的標準，而對于潛浮式倒懸索跨海大橋的地震響應分析就更具有意義。 下部結(jié)構(gòu)及基礎的嚴重破壞是引起橋梁倒塌，并在震后難以修復使用的主要原因。橋梁墩臺和基礎的震害是由于受到較大的水平力，瞬時反復振動在相對薄弱的截面產(chǎn)生破壞而引起。所以本文主要對橋梁的下部結(jié)

2、構(gòu)作為研究的主要對象。 本文針對國內(nèi)外關于橋梁地震反應分析在地震動輸入、有限元建模及反應譜分析、線性時程分析、研究現(xiàn)狀及基本原理進行論述的基礎上，以潛浮式倒懸索跨海大橋為工程背景，對大橋的下部結(jié)構(gòu)地震響應展開研究，主要包括如下幾個方面的內(nèi)容。 本文建立橋梁下部結(jié)構(gòu)的有限元模型，主要包括橋墩，承臺，和樁基。對結(jié)構(gòu)進行靜力分析，對結(jié)構(gòu)的合理性進行驗證。在譜分析之前，首先進行結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析，主要考慮了前十階模態(tài)的頻率、周期和振

3、型?；诮Y(jié)構(gòu)的模態(tài)分析，在二維地震動輸入下，采用反應譜分析方法，研究結(jié)構(gòu)的地震響應特性，分析豎向地震力對橋梁結(jié)構(gòu)反應的影響，主要考慮橋墩和樁基的位移和內(nèi)力情況。 在動態(tài)時程分析方面，對輸入地震波進行了比選分析，采用調(diào)整后地震動輸入進行線性時程分析，分析了下部結(jié)構(gòu)關鍵部位的受力情況，主要有墩頂和墩底的內(nèi)力和位移，承臺的內(nèi)力和位移，樁頂?shù)膬?nèi)力和位移，樁底的內(nèi)力。并將其與反應譜法計算結(jié)果進行比較，發(fā)現(xiàn)均比反應譜分析的結(jié)果小，這說明用反

4、應譜方法分析所得結(jié)果是偏安全的。 按照我國的《鐵道工程抗震設計規(guī)范》對橋墩所受到的地震力進行了計算，并考慮有水情況下的動水壓力，同無水情況進行比較。由于有水的存在，橋墩在順橋向的周期明顯增大；相對無水情況，動水壓力在數(shù)值上是比較大的，不可忽略其影響；有水情況下，基礎頂面的彎矩值比無水情況下要明顯減小。以上結(jié)果的產(chǎn)生，是由于地震下動水壓力的作用，從而改變了橋墩的地震響應。 在本文結(jié)尾對研究工作進行了總結(jié)，給出了研究中的一些