大跨度悬索桥地震动响应影响因子及易损性研究

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1、分类号U445单位代码10618密级公开学号2120970077专业硕士学位论文大跨度悬索桥地震动响应影响因子及易损性研究研究生姓名：张伟导师姓名及职称：王小松副教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月16日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2015年6月6日2015年6月8日重庆交通大学学位论文原创性声明：所呈交的学位论文，独立本人郑重声明，是本人在导师的指导下进巧研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文

2、的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。Ｔ学位论文作者签名：讀日期：＞０年月Ｗ日重庆交通大学学位论文化权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据

3、库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复、、，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利制发行信息网络传播等）。学位论文作者签名：指导教师签名：。次曰期，：如年月／曰曰期年ｂｂ月日＾１本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：指导教师签名：科日期：＞少年《月＇口日日期６＼６心月。日么种＼Along-spansuspensionbridgeseismicrespon

4、sefactorsandvulnerabilityresearchADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangweiSupervisor：Prof.WangXiaosongChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要改革开放以来特别是近十几年新中国的悬索桥发展十分迅速，随着经济发展的需要全国各地新建了很多的悬索桥，悬索桥日渐成为我国交通的重要组成部分。研究悬索桥的动力特性及自振特性对于了解悬索桥在地震作用下的动力反应具

5、有十分重要的意义，也是悬索桥抗震设计的基础。虽然到目前为止还没有悬索桥在地震中遭到破坏，但是由于悬索桥的造价十分高昂，一旦破坏修护起来非常困难且维修费用很高，并且由此造成的交通中断也会给社会经济发展带来巨大的损失。况且，由于地震作用的复杂性和悬索桥结构自身的特点，目前并没有具有普遍适用意义的关于悬索桥抗震设计的规范。因此，研究桥梁结构参数对自振特性及地震动响应的影响，分析悬索桥结构在地震作用下的薄弱环节，找到最优结构形式，进而为今后悬索桥设计提供依据，就具有非常重要的现实意义。本文依托青草背长江大桥为初始模型，根据其工程概况采用大型

6、有限元分析软件Midas/civil建立了分析模型，依次分析了桥面质量、主梁刚度、主缆刚度、主塔刚度以及矢跨比的变化对悬索桥自振特性的影响。通过分析得到：桥面系质量和矢跨比对于悬索桥自振特性的影响是最大的，加劲梁刚度次之；而主塔刚度对体系的频率和固有振型几乎没有任何影响。主梁竖向振动和横向振动受桥面系质量的影响较大，随着桥面系质量的增加，横向自振频率和竖向自振频率减少。主缆刚度的变化对竖弯的影响比较明显。改变悬索桥的矢跨比，会使悬索桥自振特征阶次重新排序，减小矢跨比将使各主要振型的频率升高。然后计算分析桥面系恒载、主梁刚度、主缆刚度

7、和主塔刚度对悬索桥地震动响应的影响。得出改变不同的参数，在不同方向的地震波作用下，悬索桥关键部位的响应敏感性不尽相同，进而运用能力/需求比法，对青草背大桥主塔在顺桥向+竖向地震波和横桥向+竖向地震波作用下进行易损性分析，得到了青草背大桥该桥主塔薄弱环节发生在顺桥向+竖向地震波作用下，主塔根部、主塔塔高在0m~24m和80m~140m处。关键词：大跨度悬索桥，动力特性，地震动响应，易损性IABSTRACTEspeciallysincethereformandopeningupmorethantenyearsintherapidlygr

8、owingofthesuspensionbridgeofthePeople'sRepublicofChinawiththeneedsofeconomicdevelopmentalloverthecountryhasbuiltaloto