大跨度斜拉桥模型结构动力时程分析

【摘要】：斜拉桥数目和跨距的迅速发展,已引起世界上桥梁工程,抗震工程界的普遍关注。斜拉桥地震反应的研究取得了很大进展,但仍存在许多迫切需要深入研究的问题,并且在斜拉桥模型的抗震性能研究方面仍然存在需要完善解决的地方。大跨度斜拉桥地震动研究的目的主要是保证结构在基本烈度地震作用时有足够的安全性,并为桥梁抗震设计提供科学依据和有效手段。 为适应斜拉桥地震反应行为分析的需要,本文进行了下面的工作: 1.进行了大跨度桥梁结构模型的相似理论的推导。提出了用量纲分析法推导结构试验模型的静力和动力相似比的理论依据。并参照湖南岳阳洞庭湖大桥模型桥的资料推导了静力和动力模型的参数相似准则和模态参数的相似比。 2.基于有限单元法,推导出多自由度结构体系在地震作用下的运动方程,并将其转化为增量形式,建立大跨度斜拉桥模型的地震激励模型。用Fortran语言编制了斜拉桥模型动力分析程序SRBS。程序中考虑了模型桥与实桥在质量矩阵上的不同,对质量矩阵进行了处理。 3.利用结构计算软件对岳阳洞庭湖大桥和它的模型桥的自振特性进行了计算分析。并采用时程分析法对模型桥分别进行了一维、二维、三维地震反应分析,得出一些有益的结论。