中小跨径梁式桥地震残余位移分析与控制方法研究-土木工程；桥梁与隧道工程专业毕业论文

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1、摘要地震是自然界的一种现象，不但突发性强，而且破坏性大，严重威胁着人们的正常生活。对于桥梁这一交通网络中十分重要的关键点来说，如何在设计时进行抗震设防，如何对已经破坏的桥梁进行修复以及如何确定桥梁在震后能否正常投入使用等，都是需要进一步进行分析、解决的问题。较低等级的地震一般不会影响桥梁的正常使用，但是强震作用下，桥梁结构处于非线性状态，就会产生落梁或者梁体在支座上发生位移等情况。这就需要对桥梁结构震后的变形进行分析和研究，它不仅为震后结构的加固、维护、受力分析等提供了强有力的依据，同时也明确了

2、设计中存在的问题，有利于设计工作的改进。本文先过对地震、梁式桥震后常见病害、桥梁结构地震响应的计算方法、力学建模要点等内容进行了简要介绍。然后以单跨的简支梁桥和四跨一联的连续梁桥为研究对象进行分析。在如何对支座进行非线性模拟时，通过对比，并建立简单的模型进行验证，最终确定采用具有界限滑移力的非线性单元进行模拟。除此之外，还对建模过程中常见的阻尼选取问题进行了比较和使用方法的说明，对某些单元之间在连接时如何正确的选择耦合和刚臂，进行了对比说明。运用大型有限元分析软件ANSYS建立三维模型，采用地震

3、时程分析方法，分别计算单跨的简支梁桥和四跨一联的连续梁桥各自在峰值加速度为55cm／s2(0．159地区，7度抗震设防烈度，多遇地震)、110cm／s2(0．39地区，8度抗震设防烈度，多遇地震)、220cm／s2(7度抗震设防烈度，罕遇地震)、310cm／s2(0．159地区，7度抗震设防烈度，罕遇地震)、400cm／s2(8度抗震设防烈度，多遇地震)、510cm／s2(0．39地区，8度抗震设防烈度，罕遇地震)时的残余变形。通过改变结构刚度，改变支座类型等方法，分别计算在相应工况下的支座位移

4、。根据上述分析结果，对比桥梁在不同工况下的残余位移大小，找出有效控制震后残余变形的方法。通过残余位移的计算数值，可以快速的对震后桥梁结构的后续使用状况作出判断，及时提出加固与维修方案，同时也进一步促进最初桥梁设计工作的改进。关键字：梁式桥；地震作用；残余位移；时程分析；非线性万方数据ABSTRACTZarthquakeisaphenomenonofnature，notonlysuddenslrong,andthedestructiveseriousthreattopeople’Snormalli

5、fe．Tobridgethisveryimportantkeypointinatransportationnetwork，howtocarryoutseismicfortificationindesignhowtorepairthebridgehasbeendestroyedandhowtodeterminewhetherthebridgeputintouseaftertheearthquake．AreallurgentproblemstobeSOIved．Thelowerlevelofeart

6、hquakegenerallydoesnotaffectthenormaluseofthebridge．The10wer1evelofseismicgenerallydoesnotaffectthenormaluseofthebridge，butunderstrongearthquakes，thebridgestructureinthenonlinearstate，producefallingbeamorbeamdisplacementOccursontheseat．Thisrequirethe

7、deformationanalysisandstudyofbridgestructureaftertheearthquake，itisnotonlyforthepost．earthquakereinfoicementstructure，maintemnce，andotherstressarialysisprovidesastrongbasis，alsomadecleartheproblemsinthedesign,helpdesignimprovements．Thisarticlefirstbe

8、foretheeartlxluake，eartlxluakegkderbridgecommonplantdisease．calculationofseismicresponseofthebridgestructure，Ⅱ℃chanicalmodelingelernentsillakeabriefintroductionThentobridgethesinglespanandfourspanscontinuougkderbridgearestudied．Ⅵmenhowtononlinearsimu