潛浮式倒懸索跨海大橋地震反應(yīng)研究.pdf

1、地震是一種破壞力巨大又難以預(yù)料的自然災(zāi)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(jìn)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(shè)計目前還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而對于潛浮式倒懸索跨海大橋的地震響應(yīng)分析就更具有意義。 下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的嚴(yán)重破壞是引起橋梁倒塌，并在震后難以修復(fù)使用的主要原因。橋梁墩臺和基礎(chǔ)的震害是由于受到較大的水平力，瞬時反復(fù)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(guān)于橋梁地震反應(yīng)分析在地震動輸入、有限元建模及反應(yīng)譜分析、線性時程分析、研究現(xiàn)狀及基本原理進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，以潛浮式倒懸索跨海大橋?yàn)楣こ瘫尘?，對大橋的下部結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)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(jìn)行靜力分析，對結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。在譜分析之前，首先進(jìn)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(yīng)譜分析方法，研究結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)特性，分析豎向地震力對橋梁結(jié)構(gòu)反應(yīng)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(jìn)行了比選分析，采用調(diào)整后地震動輸入進(jìn)行線性時程分析，分析了下部結(jié)構(gòu)關(guān)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(yīng)譜法計算結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)均比反應(yīng)譜分析的結(jié)果小，這說明用反

4、應(yīng)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(shè)計規(guī)范》對橋墩所受到的地震力進(jìn)行了計算，并考慮有水情況下的動水壓力，同無水情況進(jìn)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(chǔ)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(yīng)。 在本文結(jié)尾對研究工作進(jìn)行了總結(jié)，給出了研究中的一些