[硕士]自锚式悬索桥延性抗震和金属耗能减震研究

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内容简介

　　[硕士]自锚式悬索桥延性抗震和金属耗能减震研究　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：大连理工大学　　学位年度：2009　　 随着城市桥梁向美观、大跨的方向发展，自锚式悬索桥的建造逐渐增多，这种桥梁的结构力学行为和性能成为研究热点:其次我国是一个多地震的国家，地震所造成的损失占自然灾害损失的比例很高，因此对其进行地震分析和减震研究具有很重要的工程意义。　　 本文首先熟悉了抗震分析的基本理论，讲述延性抗震的意义和桥梁减震的控制。以朝阳市黄河路大桥—主桥为馄凝土自锚式悬索桥为工程实例，建立有限元模型，进行动力分析，得到其动力特性;在此基础上进行E1地震时程分析;以及阐述地震动力时程分析所需地震波的人工合成和选取。　　 为了保证结构不发生损坏，结构的抗力必须设计得大于预期的地震力。这种作法即为纯粹依靠强度来抵抗地震作用的设计方法，对于在极小发生概率的罕遇地震下无疑会造成材料的巨大浪费，既不经济，也不现实。本文介绍了抗震延性分析的过程和方法，讲述了延性分析的两个重要系数—曲率延性系数和位移延性系数，以及它们之间的关系。　　 在罕遇地震作用下，对自锚式悬索桥进行地震响应延性分析。利用约束混凝土的特性，根据钢筋的应力一应变关系分析钢筋混凝土构件的弯矩与截面曲率的关系，从而确定塑性铰的荷载一位移关系;对塑性铰进行分析模拟，建立黄河路大桥的延性动力模型，对其在罕遇地震下进行地震响应延性分析，并与罕遇地震的弹性分析结构进行比较，以及计算了黄河路大桥主塔的曲率延性和位移延性。　　 由于金属在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性滞回变形过程中能吸收大量能量的，不需要外界的能量输入，且在其弹性阶段可以适应温度、徐变等其他原因发生的缓慢变形，因而被广泛用来制造不同类型和构造的耗能减震器。本文研究了金属耗能器的耗能特性和原理，以及恢复力模型。在黄河路大桥的每一塔梁交接处的横梁上模拟两个顺桥向的金属耗能器，全桥共四个，进行金属耗能减震分析，以及对金属耗能器进行初步的设计。

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