山区铁路高墩大跨连续刚构桥静动力计算分析研究

摘要

本文以某山区铁路高墩大跨连续刚构桥作为背景，运用有限元分析软件Midas Civil和Midas FEA建立桥梁的有限元分析模型，进行山区铁路高墩大跨连续刚构桥的静动力性能研究分析，主要研究内容如下:
　　建立工程背景桥梁杆系有限元分析模型，进行施工阶段和使用阶段全桥受力分析研究，并对施工阶段和使用阶段荷载组合情况下主梁和桥墩的受力性能进行总结。
　　对工程背景桥梁的自振特性进行计算分析，利用反应谱分析法、线性时程分析法以及非线性时程分析法对工程背景桥梁在地震作用下内力响应和位移响应结果进行分析，并将反应谱分析法与线性时程分析法的地震动响应结果进行对比;同时对工程背景桥梁在考虑行波效应时的动力响应情况进行了分析总结。
　　建立最大悬臂状态和使用阶段最不利荷载工况下的0号块实体局部分析模型，进行0号块细部分析，分析0号块在施工阶段最大悬臂状态下和使用阶段最不利荷载组合情况下的受力状态。
　　通过改变大跨度连续刚构桥的墩高参数，系统的进行了大跨度连续刚构桥在不同墩高和墩高差下地震响应的敏感性分析。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 大跨度连续刚构桥静力计算分析

1．1．1 结构有限元分析原理

1．1．2 结构分析计算方法

1．2 大跨度连续刚构桥动力响应分析

1．2．1 桥梁地震灾害综述

1．2．2 大跨连续刚构桥抗震研究现状

1．2．3 桥梁抗震分析基本理论

1．3 本文研究内容以及意义

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法以及意义

第2章 连续刚构桥静力计算分析

2．1 工程概况

2．2 基于杆系单元的有限元模型建立

2．2．1 预应力钢束的模拟

2．2．2 混凝土收缩徐变的模拟

2．2．3 桩-土相互作用下效应模拟

2．3 施工阶段计算分析

2．3．1 施工阶段的确定

2．3．2 施工阶段计算结果分析

2．4 使用阶段计算分析

2．4．1 使用阶段荷载模拟

2．4．2 单项荷载作用下结构计算分析

2．4．3 荷载组合作用下结构计算分析

2．5 本章小结

第3章 连续刚构桥0号块细部计算分析

3．1 0号块局部分析实体有限元模型建立

3．2 施工阶段0号块局部复杂应力分析

3．3 使用阶段0号块局部复杂应力分析

3．3 本章小结

第4章 连续刚构桥动力计算分析

4．1 自振特性计算分析

4．1．1 振动方程的建立

4．1．2 特征值求解方法

4．1．3 自振特性计算分析

4．2 反应谱分析

4．2．1 反应谱法理论分析

4．2．2 反应谱振型组合方法

4．2．3 反应谱法地震动输入

4．2．4 反应谱法计算结果

4．2．5 设计地震和罕遇地震作用下计算结果对比

4．3 线性时程法分析

4．3．1 线性时程分析法理论分析

4．3．2 线性时程分析法地震动输入

4．3．3 线性时程分析计算结果

4．4 反应谱计算结果与线性时程分析结果对比

4．4．1 设计地震作用下内力结果对比

4．4．2 设计地震作用下位移结果对比

4．5 非线性时程分析

4．5．1 弹塑性分析理论

4．5．2 大跨度桥梁延性抗震分析

4．5．3 延性截面验算

4．6 行波效应作用下结构的动力影响分析

4．6．1 行波效应理论分析

4．6．2 行波效应计算分析

4．7 本章小结

第5章 墩高参数对连续刚构桥动力响应影响分析

5．1 墩高变化对结构动力响应的影响

5．1．1 墩高变化对结构自振特性的影响

5．1．2 墩高变化对结构地震响应的影响

5．2 墩高差变化对结构动力响应的影响

5．2．1 墩高差变化对结构自振特性的影响

5．2．2 墩高差变化对结构地震响应的影响

5．3 本章小结

结论

致谢

参考文献

研究生期间参与的项目