考虑桩土作用的高铁桥梁地震响应及可靠度分析

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1、分类号学号M201271503学校代码10487密级硕士学位论文考虑桩土作用的高铁桥梁地震响应及可靠度分析学位申请人：方久学科专业：固体力学指导教师：陈建桥教授答辩日期：2015年5月24日ThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAppliedSociologyTheSeismicResponseandReliabilityAnalysisofHigh-speedRailwayBridgesConsideringSoil-structureInteractionsCandidate:Fa

2、ngJiuMajor:SolidMechanicsSupervisor:Prof.ChenJianqiaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

3、了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门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。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于:保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要近年来，高速铁路得到快速发展。高速铁路具有安全、快捷、舒适的特点。但是高速铁路给人们带来了舒适和便捷，也带来了很多需要研究的问题。列车的高速行驶对线路的平顺性和安全性提出了

4、很高的要求。提高列车运行安全性，主要通过修建桥梁控制基础沉降、隔离地基运动来实现。我国高铁桥梁中80%以上为简支梁桥,因此研究高铁桥梁的地震响应及安全可靠度意义重大。本文以京沪高铁某段为工程背景，重点研究了多跨简支梁桥在地震作用下的动力响应及可靠度，评价并给出针对此类桥梁分析的系统性研究方法。主要工作如下：1、基于有限元法，建立了高速铁路多跨简支梁桥的全桥简化模型，采用墩底固定、支座耦合的连接方式，利用实体单元和弹簧阻尼单元对结构进行划分，再对高铁桥梁进行动力特性分析，并列出部分频率、给出振型图。2、用响应谱法对仿真模型进行地震响应分析，根据频率分布密集的特点选定CQC法进行模态合并，求出地震

5、响应。同时根据场地因素和设防烈度采用时程分析法进行地震响应分析，并比较两种方法在不同地震荷载和输入方式下的地震响应分析结果。得出对于此类模型，两种方法在设计阶段及可靠度分析方面的适用性。3、建立桩土的有限元模型，同时用弹簧阻尼系统模拟隔震垫，考虑桩土作用、隔震作用对桥梁地震响应的影响，得出高仿真模型更接近工程实际的地震响应。此外，本文研究了桥梁在常见墩高和跨长等工况下的地震反应，分析了影响桥梁地震响应的结构因素，为不同工况下的结构选型作参考。4、基于随机分析的响应面理论和规范反应谱方法，对考虑桩土作用和隔震作用的桥梁进行地震可靠度分析。响应面法很大程度上提高了此类复杂工程问题的可靠度计算效率。

6、通过对不同墩高桥梁的计算得出结构在“三水准设防标准”条件下的地震可靠度，为桥梁设计中的混凝土类型选定和建造质量控制提供参考。关键词：高铁桥梁；反应谱法；时程分析；桩土作用；地震可靠度I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththefeaturesofsafety,convenienceandcomfort,high-speedrailwayhasachievedfastdevelopmentinrecentyears.However,lotsofresearchissueshavetobefurthersolvedatthesametime.Inordertoimprovethesaf

7、etyofthevehicle,bridgesareconstructedtocontrolthedisplacementoffoundationsettlementandisolationfoundationmovement.Therefore,theresearchaboutvibrationcontrolandreliabilityanalysisofhigh-speedrailwaybri