[硕士]大跨度自锚式悬索桥空间地震反应分析

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内容简介

　　[硕士]大跨度自锚式悬索桥空间地震反应分析　　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　　 自锚式悬索桥，造型美观，造价适宜，近年来愈受青睐，但随着跨度的进一步增大，大跨度自锚式悬索桥的抗震要求也更加突出，因此系统地研究其动力特性和地震响应显得十分有必要。　　 本文首先回顾了确定性地震反应分析的一些基本理论，介绍了将大质量法理论与Clough的拟静力位移概念相结合的时程分析方法和该方法的运动方程，提出了其在数值计算上的实践方法。结合工程实际使用ANSYS建立了主跨400m的大跨度自锚式悬索桥一大连金州湾跨海大桥的空间有限元模型。对其自振特性进行了分析，得到了前100阶频率和相应振型。然后进行了反应谱分析，初步了解了其地震响应的大小。选择了三条自然地震记录并进行调整作为输入，进行了地震时程响应分析。分析了考虑主桥和引桥之间伸缩缝抗推刚度对结构地震反应的影响，并通过对比反应谱分析和时程分析的结果，验证了时程分析结果统计规律的正确性。　　 分析了行波效应对大跨度自锚式悬索桥地震反应的影响。结构的位移受行波影响有所增大，但是结构本身的位移较小且增幅不大。主塔的弯矩有大幅增加;主梁跨中弯矩成倍增加，但量值较114跨小很多;主梁轴力受行波影响较小。大跨度自锚式悬索桥的地震反应受桩一土一结构的相互作用的影响较明显。结构的位移反应均大幅增长，且规律显著。主塔弯矩减小幅度较大，主塔下横梁面外弯矩有大幅的增长。竖向地震力对结构的位移反应影响不大，但使主塔的轴力和弯矩都增大，主梁弯矩更有大幅度增加。因为自锚式悬索桥整体刚度较大，主梁承受很大的轴力，且主跨跨径较大，故结构受行波效应、桩土效应和竖向地震力的影响比较敏感。

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