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大跨度混凝土拱桥地震反应分析

张凯  
【摘要】: 地震是一种破坏力巨大而又难以预测的自然灾害,近年来,地震的活动又处于一个活跃期,全球发生了多次地震,造成了巨大的破坏,严重地危害着人民的生命和财产的安全。桥梁作为公路交通运输的枢纽和咽喉,也是公路工程中的生命线工程之一,地震所带来的破坏,无论从数量上,还是从程度上,都大大超过其他自然灾害的破坏。严重的桥梁灾害不但直接影响交通,而且经常引发次生灾害,从而加剧地震灾害的严重性。因此,研究掌握桥梁的地震反应,从而为科学、合理的建立抗震体系提供了理论依据。 本文在国内外有关研究成果及相关理论的基础上,以吊井岩大桥为工程背景,对大跨度混凝土拱桥的地震反应进行了以下几方面的研究: 1、利用有限元分析软件ANSYS,通过适当简化建立钢筋混凝土拱桥的结构模型,作为进行动力分析的基础,计算钢筋混凝土拱桥的自振特性,并对其影响因素进行分析。 2、采用标准反应谱作为输入的谱曲线,分别考虑三向正交输入下桥梁结构的地震反应,选取不同场地类型的谱曲线做谱分析,并将其结果在拱肋各关键截面的内力及位移反应进行比较和分析。 3、分析大跨度钢筋混凝土拱桥在一致激励下的地震反应,探讨竖向及纵向耦合激励对结构地震反应的影响,并对各种地震动输入下,桥梁结构各关键截面的内力及位移反应进行比较和分析,将反应谱计算结果与相应的时程分析结果进行对比分析。 4、考虑行波效应对大跨度钢筋混凝土拱桥地震响应的影响,并深入探讨了不同波速对大跨度钢筋混凝土拱桥地震响应的影响,总体来说产生不利影响,因此在大跨度钢筋混凝土拱桥的地震响应分析中考虑行波效应是必要的。


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