浅谈双幅联体独塔预应力混凝土斜拉桥地震反应分析

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1、申请同济大学工程硕士学位论文双幅联体独塔预应力混凝土斜拉桥地震反应分析培养单位：土木工程学院一级学科：土木工程二级学科：结构工程研究生：李黎指导教师：孙飞飞副教授副指导教师：周四思教授级高工(校外导师)二oo七年六月▲I’L，L■夕L■厂School／Department：SchoolofCivilEngineeringDiscipline：CivilEngineeringMajor：StructuralEngineering一Candidate：Li．LiSupervisor：Prof．Fei-FeiSunJune，2007—混凝土斜拉桥地震反应分析李黎同济大学学位论文版权使

2、用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：李黎2007年6月15日经指导教师同意，本学位论文属于保密，在3年解密后适用本授权书。指导教师签名：孙飞飞学位论文作者签名：李黎2007年6月15日

3、由本人承担。签名：李黎2007年6月15日摘要斜拉桥是常见的大跨度桥梁结构形式之一，一般由桥塔、桥面系、斜拉索、边墩(锚固墩、辅助墩)和支撑连接装置(支座等)组成。其上部结构的固有周期一般很长，特别是采用漂浮体系的斜拉桥。当场地土的卓越周期和斜拉桥结构的固有周期接近时，结构的地震动将会显著增大。由于斜拉桥的大部分质量集中在桥面系，所以，地震动所产生的惯性力也主要集中在桥面系。桥面系的地震惯性力通过拉索和支座传递给桥塔、边墩，再由桥塔、边墩传递给基础，并最终传递给地基承担。桥梁抗震设计理论经历了静力弹性设计法、动力弹性设计法以后，动力弹塑性设计法的有效性得到广泛的认同，延性设计、

4、减隔震结构等结构抗震设计方法已在各国的抗震设计规范中得到不同程度的应用，我国桥梁抗震设计规范也正朝着弹性设计、弹塑性设计方法并存的方向发展。目前，斜拉桥的地震反应分析应采用反应谱法和时程分析法相互校核。用反应谱法进行计算时，应充分考虑高阶振型的影响，即所计算的振型个数要包括所有贡献较大的振型。而用时程分析法计算时，则要输入3～5组地震时程进行分析比较，反应取最大值。本文对双幅联体独塔预应力混凝土斜拉桥结构进行了地震反应分析，主要做了如下工作：1)对结构地震反应分析的理论及方法进行了回顾和论述；2)建立了全桥的空间有限元模型，计入了桩土共同作用对动力特性的影响；4)利用全桥有限元

5、模型，对斜拉桥进行了设计地震作用下的弹性时程分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。最后，本位利用一些典型的分析结果总结了该桥的地震反应规律，评价了其抗震性能，并提出了一些建议。关键词：双幅联体，独塔斜拉桥，动力时程分析，地震反应AbstractCable—StayedBridgeisoneofthefamiliarlongspanbridgestructureform，whichiscomposedofbridgetower，bridgefloorsystem，cablestay，sidespan(anchorpier、auxiliarypier)andsupportingco

6、nnectingdevice(bearingsupport,etc)．Itsnaturalp耐odofthesuperstructureislong，especiallytheCable-StayedBridge、)l，ithfloatablesystem．WhenthepredominantperiodofsitesoilapproachestOthenaturalperiodofCable—StayedBridgeStnlcture，theearthquakegroundmotionoftheStn】cnlrecouldincreaseevidently．Becausemo

7、stmassofCable-StayedBridgeconcentratesonbridgefloorsystem，Inertialforcecausedbygroundmotionalsoconcentratesonbridgefloorsystem．TheearthquakeinertialforceoffloorbridgesystemistransferredtObridgetowerandsidespanbystayandbearingsupport,thentransferred