基于改进Pushover方法的自锚式斜拉-悬索组合体系桥梁地震响应分析

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1、分类号：U44；U4510710-2015121129硕士学位论文基于改进Pushover方法的自锚式斜拉-悬索组合体系桥梁地震响应分析王世栋导师姓名职称徐岳教授申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月14日学位授予单位长安大学SeismicResponseAnalysisofSelf-anchoredCable-stayedSuspensionBridgesBasedonTheImprovementPushoverMethodAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:Wa

2、ngShidongSupervisor:Prof.XuYueChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着人们审美观念的提升，城市中建设了许多造型美观的异形桥，但这类桥梁在追求景观需求的时候往往造成构造较复杂、受力不合理以及在地震作用下的力学性能不明确等问题。针对当前IDA计算量大、计算效率低，而传统Pushover分析方法未考虑地震历程的问题，本文以自锚式斜拉-悬索组合体系桥为研究对象，采用改进Pushover分析方法，通过有限元软件研究了改进Pushover方法在自锚式斜拉-悬索组合体系桥地震性能分析中的可行性与适用性，为复杂结构体系桥梁抗震分析提供一种新

3、思路。主要内容如下：（1）根据国内外学者对结构抗震方法的研究成果，结合自锚式斜拉-悬索组合结构的力学特性，明确目前抗震分析方法存在的问题。通过归纳分析各地震分析方法的优缺点，研究改进Pushover分析方法的原理与实施流程，为验证改进Pushover分析方法对于受力复杂的自锚式斜拉-悬索组合体系桥的适用性提供理论支撑。（2）以桥梁工程实例为依托，基于有限元软件SAP2000建立模型，探讨建模过程中涉及的结构离散、恢复力模型建立以及地震波选取等问题，并通过内力结果验证模型的准确性。以单墩模型为例，研究不同侧向力分布模式下推覆结果的准确性，为桥梁结构地震响应分析奠定基础。（3）以自锚式

4、斜拉-悬索组合桥工程实例为研究对象，利用所建立全桥有限元模型，计算改进Pushover分析和动力时程分析时桥梁位移、内力反应以及滞回耗能，并分析不同地震下持时对计算结果的影响，验证改进Pushover分析方法模拟结构地震过程的可靠性，为复杂体系桥梁抗震响应分析提供一种新思路。（4）通过分析作为桥梁主要受力构件的桥塔在地震作用下刚度退化程度，采用单参数损伤模型对斜拉-悬索组合体系桥地震损伤进行评估，研究不同地震持时下桥塔进入非线性后结构的地震性能状态。关键词：自锚式斜拉-悬索组合桥梁；地震响应；改进Pushover方法；滞回耗能；地震性能评估IAbstractWiththeimpro

5、vementofpeople’saestheticconcept,manybeautifulshapedbridgeshavebeenbuiltincities.However,suchbridgesoftenposeproblemssuchascomplexstructures,unreasonableforces,andunclearmechanicalpropertiesunderearthquakesinthepursuitoflandscaperequirements.ThecurrentIDAhasalargeamountofcomputationandlowcompu

6、tationalefficiency,whilethetraditionalPushoveranalysismethoddoesnotconsidertheissueofseismichistory.Thispapertakesthecable-stayedcablebridgeastheresearchobject,usestheimprovedPushoveranalysismethod,andstudiestheimprovementthroughthefiniteelementsoftware.Thefeasibilityandapplicabilityoftheimpro

7、vedPushovermethodintheseismicperformanceanalysisoftheself-anchoredcable-stayedcatenarycompositebridgearestudied,andanewideafortheseismicanalysisofthebridgewithcomplexstructuralsystemisprovided.Themaincontentofthisarticleisasfollows:(1)A