近场地震下深海斜拉桥的抗震性能研究

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4、刘卫华校内导师：向敏副教授校外导师：文武松教授级高工二○一五年六月摘要摘要地震是破坏性极强的一种自然灾害，在地震作用下，结构遭到严重破坏，给生命和财产带来巨大损失，因此，抗震一直是设计者们需要考虑的问题之一。近几十年来，很多学者对陆上大跨度斜拉桥在远场地震下抗震性能进行了深入研究，取得了丰富的成果，而随着交通网络的拓展，深海大跨斜拉桥正在不断建设，深水环境的复杂性使得桥梁设计者们面临新的问题，桥梁靠近地震带分布的增多以及桥址附近地质的复杂性，使得近场地震的研究显得更加重要，因此本文对近场地震下深海斜拉桥的抗震性

5、能进行研究，具有一定的实际意义。本论文以港珠澳大桥九州航道桥为工程背景，针对双塔曲臂中央索面的钢—混组合梁斜拉桥，运用MidasCivil有限元软件建立三维整体模型，针对实际结构中桩—土相互作用的边界条件、减隔震支座以及地震引起的动水力分别采用有限元软件中的“m”法、铅芯橡胶支座和基于Morison方程的附加质量法来分别考虑。通过建立高桩承台斜拉桥和低桩承台斜拉桥模型来研究结构的动力特性，运用反应谱分析和时程分析方法对两种结构形式的斜拉桥进行地震响应分析并加以对比，得出两种结构形式下斜拉桥的内力响应特点；通过对

6、比考虑动水和不考虑动水情况下九州航道桥的动力特性和地震响应的不同，来研究地震引起的动水力在抗震设计中能否可以被忽略，以及探究不同深度动水力作用下结构地震响应的变化规律。本文的研究成果可为桥梁设计者、施工和管理人员提供一些有益的参考和一定的指导作用。关键词：高桩承台斜拉桥；低桩承台斜拉桥；动水力；反应谱分析；时程分析AbstractAbstractEarthquakeisadestructivenaturaldisaster,undertheearthquake,structurewasseverelydamag

7、ed,causedheavylossoflifeandproperty,therefore,seismichasbeenoneoftheproblemsdesignersneedtoconsider.Inrecentdecades,manyscholarshasstudiedseismicperformanceoflong-spancable-stayedbridgesonlandunderfar-fieldearthquakeandachievedrichresults,astheexpansionoftra

8、fficnetwork,thelong-spancable-stayedbridgesindeepseaareincreasinglyconstructed,thebridgedesignersarefacinganewproblembecauseofthecomplexitydeep-seaenvironment,asthebridgesnearseismiczoneincrease