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大跨度斜拉桥地震激励的动力响应与减震设计分析

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第一章 绪论

1.1引言

1.2目前的研究现状以及存在的问题

1.3本文研究的目的及意义

1.4斜拉桥的减震设计方法

1.5本文主要研究内容

第二章 桥梁地震反应分析方法

2.1静力法

2.2反应谱法

2.3动态时程分析法

2.4本章小结

第三章 斜拉桥有限元模型的建立

3.1斜拉桥有限元模型的建立方法

3.2淮安大桥工程概况

3.3淮安大桥模型的建立

3.4淮安大桥动力特性分析

3.4本章小结

第四章 淮安大桥地震时程分析

4.1地震分析方法的选择

4.2阻尼矩阵的形成

4.3地震动输入

4.4淮安大桥地震反应分析结果

4.5本章小结

第五章 基于弹性连接装置的斜拉桥减震设计研究

5.1弹性连接装置的原理与种类

5.2弹性连接装置的参数敏感性分析

5.3拉索减震模型特性与减震效果分析计算

5.4本章小结

第六章 基于粘滞阻尼器的斜拉桥减震设计研究

6.1粘滞阻尼器的力学特性以及减震原理

6.2粘滞阻尼器力学模型

6.3粘滞阻尼器参数敏感性分析

6.4采用粘滞阻尼器减震模型的减震效果与自振特性分析

6.5综合对比分析

6.6本章小结

第七章 结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

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摘要

在交通运输工程中,大跨度桥梁起着关键性作用,其投资较大,对国民经济的发展有较大影响。如果在地震作用下桥梁遭到破坏,将会给经济带来较大的损失,另一方面也会影响到灾区的救灾和重建工作。正因为如此,如何提高斜拉桥抗震减震能力就列为重要的科研方向。当地震发生时,为了使大跨度斜拉桥有足够的安全性,必须采取积极有效的抗震减震措施,提高相应的经济和社会意义。
  当对大跨度斜拉桥进行抗震减震设计时,其设计思想为:斜拉桥在地震作用下,位移和内力越小对结构越有利,但一般情况下这两者不能同时满足,比如位移越小必然以较大内力为代价。
  本文以淮安大桥为研究背景,使用大型桥梁通用软件建立了三个不同的模型,分别为采用粘滞阻尼器的斜拉桥模型、采用水平拉索减震的斜拉桥模型以及没有采取任何减震措施的斜拉桥模型,并分别对这三种模型进行了自振特性分析。通过时程分析,得到阻尼器和弹性拉索的减震效果和合理设计参数(阻尼器的合理阻尼系数和弹性拉索的合理弹性刚度)。
  分析得出,不论是采用弹性拉索减震还是粘滞阻尼器减震,只要参数合理,都可以很好的控制结构的位移,也会减小结构的内力响应。综合分析两种减震方案,得出在斜拉桥上设置粘滞阻尼器才是最佳的减震方案。该方案不仅符合减震设计的规范要求,而且也提高了斜拉桥材料的耐久性以及结构在减震方面的能力。可供其他桥梁做减震分析和设计的参考。

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