基于动水压力的斜拉桥地震反应分析

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1、分类号丁1/311学号1201240119而妥達統科技太#学位论文基于动水压力的斜拉桥_____________地震反应分析____________作者_________^4____________指导教师姓名_____高大峰教授________%**♦*•>.，J、’•'，■，，'、i*；•，"__________________________________申请学位级別硕士专业名称结枸工程论文提交日期2015.05论立答辩日期20丨5.06学位捋予单位面要邊统斜妓太嗛答辩委员会主席___________评阅人___________声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导

2、下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名:m曰期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手

3、段保存学位论文。.：'(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名：f指导教师签名:日期：义丨5人以注：请将此页附在论文首页。西安建筑科技大学硕士学位论文基于动水压力的斜拉桥地震反应分析专业：结构工程硕士生：路军导师：高大峰教授摘要近年来，随着我国交通网络的不断完善，相继出现了很多在建和拟建的深水桥梁。在地震作用

4、下，深水桥梁下部结构的运动会引起其周围水体产生辐射波浪运动，且由于结构和水体之间的相对运动，在桥梁的下部结构上将作用有动水压力，该动水压力对结构自身的动力特性和动力响应有很大影响。因此充分认识动水压力对斜拉桥结构地震动力响应的影响，对于深水桥梁的抗震设计及安全评估具有重要的意义。本文的研究内容和结论主要有下述几个方面：1、利用Morison方程法，以附加质量考虑动水对桥墩和桩基础的影响，采用有限元软件Midas建立了东沙特大桥的有限元数值分析模型，分别就有无动水作用的情形进行动力特性分析，结果表明动水作用使得斜拉桥的自振频率减小。2、对东沙特大桥有无动水作用两种情形进行了纵向+竖向和横向+

5、竖向两种工况下的反应谱分析和时程分析，结果表明动水对斜拉桥结构各关键点位置的位移和关键截面的内力有很大影响。3、利用大质量法对东沙特大桥有无动水作用两种情形进行了行波效应分析，探讨研究了非一致激励对斜拉桥结构动力响应的影响规律，并与一致激励时的计算结果进行对比。结果表明考虑行波效应后结构的动力响应减小，且响应结果都随着波速的增加而逐渐趋于一致激励的结果；行波效应作用下随着地震波视波速的不同水体对斜拉桥的地震响应的影响也是不同的，且一致激励和行波激励时水体对斜拉桥的地震响应的影响有所差异。4、通过在东沙特大桥上安装粘滞阻尼器，研究了粘滞阻尼器的阻尼系数C和速度指数α的变化对斜拉桥结构动力响应

6、的影响规律。研究发现选取适当的阻尼器参数取值，可以显著地减小斜拉桥主塔的塔底弯矩以及各关键点位置的位移；综合考虑主塔塔底弯矩、各关键点位置的纵桥向位移以及动水压力的影响，建议将西安建筑科技大学硕士学位论文阻尼器的阻尼系数设置为14000kN·s/m，速度指数设置为0.35。关键词：深水桥梁；动水压力；Morison方程；附加质量法；大质量法论文类型：应用研究基金项目：陕西省重点学科专项资金资助项目（E01004）西安建筑科技大学硕士学位论文SeismicResponseAnalysisofHydrodynamicforCable-stayedBridgeSpecialty:Structur

7、alEngineeringMaster:LuJunInstructor:GaoDafengAbstractInrecentyears,withtheconstantimprovementoftransportationnetwork,therearemanybridgesthatinwaterunderconstructionandproposedinourcountry.Undertheactionofearthqua