高墩多跨曲线连续刚构桥地震时程响应分析

摘要

我国西部大部分地区属山岭重丘区，地形复杂，山高谷深。高墩多跨曲线连续刚构桥由于其能够很好地克服地形、地貌的影响，逐渐成为了跨越山区大河及深谷的主要桥型。本文以三渐高速卢灵段的白水峪大桥为依托，对高墩多跨曲线连续刚构桥的地震时程响应最不利激励方向进行了分析，主要研究内容及结论如下:
　　(1)综述国内外研究现状，总结高墩多跨曲线连续刚构桥动力分析的理论及方法。
　　(2)分别建立梁单元和实体单元模型，研究不同的曲率半径以及墩高对结构自振特性的影响，高墩曲线多跨连续刚构桥的基频所对应的模态为主梁和墩的纵飘，且一阶纵飘的自振频率随着曲率半径增大而增大;对于一阶横弯与前四阶竖弯来说，自振频率随着曲率半径增大而减小，随着墩高增大而减小。
　　(3)运用动态时程分析法施加不同角度的地震时程波研究最不利激励方向，在顺桥向和横桥向的多维激励下，最靠近跨中的桥墩墩顶与主梁边界支承处的割线及垂直于此割线方向的激励方向为最不利激励方向。
　　(4)在最不利激励方向下，研究了曲率半径与墩高对结构地震响应的敏感性，在横向激励下，跨中横向位移与边墩的内力随着曲率半径增大而增大，随着墩高的增加而增大，3＃墩的内力随着曲率半径的增大变化并不明显;在纵向激励下，跨中纵向位移较小，桥墩的内力随着曲率半径的增大而减小，随着墩高的增大而增大。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 曲线连续刚构桥的概述

1．1．1 曲线连续刚构桥的应用与发展趋势

1．1．2 曲线连续刚构桥的特点

1．2 高墩多跨曲线连续刚构桥动力分析研究现状

1．2．1 高墩桥梁的抗震研究现状

1．2．2 曲线桥梁的抗震研究现状

1．3 本文研究的主要内容

2 有限元模型的建立

2．1 工程背景

2．2 有限元模型的建立

2．2．1 Ansys模型的建立

2．2．2 Midas／Civil模型的建立

2．3 地震波的选取

2．4 本章小结

3 高墩多跨曲线连续刚构桥的自振特性分析

3．1 模态分析计算结果

3．1．1 Midas／Civil模型与Ansys梁单元模型振型模态对比

3．1．2 Ansys实体单元模型与梁单元模型振型模态对比

3．2 参数敏感性

3．2．1 不同曲率半径对自振频率的影响

3．2．2 不同墩高对自振频率的影响

3．3 本章小结

4 高墩多跨曲线连续刚构桥的动态时程分析

4．1 加速度时程输入方法

4．2 不同激励方向下的地震响应

4．2．1 纵向激励

4．2．2 横向激励

4．2．3 多维激励

4．3 本章小结

5 最不利激励方向下参数敏感性分析

5．1 曲率半径对地震反应的敏感性分析

5．1．1 横向激励

5．1．2 纵向激励

5．2 墩高对地震反应的敏感性分析

5．2．1 横向激励

5．2．2 纵向激励

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢