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高墩大跨连续刚构桥的地震反应分析 高墩大跨连续刚构桥的地震反应分析 Seismic Response Analysis of a High-pier Long-span Continuous Rigid Frame Bridge 【摘要】 近年来,全球地震频繁发生,严重地危害着人民的生命和财产的安全。在地震作用下,作为生命线工程之一的桥梁结构的破坏,将加重次生灾害的程度,导致更为严重的生命财产及经济损失。为此,掌握和理解桥梁的地震反应是建立合理抗震体系,采取有效抗震措施的科学根据。本文在简述地震反应分析的基本理论基础上,对金厂岭澜沧江大桥进行了空间地震反应谱分析和地震反应时程分析。主要研究内容包括:1.建立完善的桥梁计算模型;2.分析了桩土相互作用对桥梁地震反应的影响;3.合理地考虑了竖向地震与水平地震组合输入,进行大桥的地震反应分析;4.综合了反应谱分析与时程响应分析的计算结果,得出一些有益结论。通过对金厂岭澜沧江大桥的地震反应分析,期望能为连续刚构桥梁的抗震设计提供参考。【Abstract】 In recent years,earthquake disaster frequently occurred in whole world which brought great damage to the safety of life and property for people.If the bridges which looked as very important structures by people for connecting with peoples life collapsed caused by earthquake,the indirect disaster will take up to bring more loss of life and proprety.Therefor it is necessary to study the seismic response of bridge for designing reasonable earthquake resisting structures and developing effective earthquake resisting methods.In this paper,two methods including spectrum response analysis and time-history analysis of earthquake are applied to Jin Chang Ling bridge over Lan cang jiang based on the basic theory of the seismic response analysis.The main work in this paper includes:1.establishing reasonable calculation model of bridge;2.considering the influence of the pile-soil interaction to the seismic response of the bridge;bining the horizontal and vertical input to analyse the seismic response;4.obtaining some valueable conclusions based of previons works.From the seismic response analysis of the bridge,these obtained conclusions will give some refences for practical earthquake resisting designing of continuous rigid frame bridges. 【关键词】 连续刚构桥; 抗震; 桩-土相互作用; 反应谱分析; 时程分析 【Key words】 continuous rigid frame bridge; seismic resisting; the pile-soil interaction; spectrum response analysis; time-history analysis 高墩大跨连续刚构桥的地震反应分析摘要 5-6 Abstract 6 第一章 绪论 9-17 1.1 桥梁地震反应分析方法及震害分析 9-12 1.1.1 桥梁地震反应分析方法 9-11 1.1.2 桥梁震害分析 11-12 1.2 连续刚构桥的发展及抗震设计现状 12-15 1.2.1 连续刚构桥的发展 12-14 1.2.2 连续刚构桥的抗震设计现状 14-15 1.3 本文的研究意义及主要内容 15-17 1.3.1 本文的研究意义 15 1.3.2 本文的主要工作内容 15-17 第二章 桥梁抗震分析理论 17-31 2.1 动力反应方程的建立 17-19 2.2 关于阻尼矩阵的处理 19-21 2.3 地震反应分析的反应谱方法 21-24 2.3.1 反应谱的基本原理 22-23 2.3.2 反应谱理论的地震力计算 23-24 2.4 地震动态时程反应分析 24-31 2.4.1 运动方程的建立 25-27 2.4.2 地震响应方程的数值积分方法 27-31 第三章 桥梁结构自振特性计算 31-46 3.1 工程简介 31-33 3.2 ANSYS软件简介 33 3.3 桥梁结构计算模型 33-38 3.3.1 桥梁结构计算模型的建立 33-35 3.3.2 支座、承台及二期恒载模拟 35 3.3.3 桩基模拟 35-38 3.4 桥梁自振特性计算 38-46 3.4.1 桥梁自振特性计算方法 38-42 3.4.2 模态分析 42-45 3.4.3 计算结果分析 45-46 第四章 连续刚构桥地震反应的反应谱分析 46-52 4.1 澜沧江桥的谱曲线 46-47 4.2 反应谱分析 47-51 4.2.1 ANSYS中反应谱分析方法 47-48 4.2.2 计算结果 48-49 4.2.3 反应谱法计算数据分析 49-51 4.3 小结 51-52 第五章 连续刚构桥地震反应的时程分析 52-63 5.1 地震波的选取和输入 52-54 5.2 时程分析计算结果 54-59 5.3 数据分析 59-61 5.4 反应谱法与时程响应法计算结果比较 61-63 第六章 主要结论与展望 63-64 6.1 主要结论 63 6.2 有待进一步完成的工作 63-64 参考文献 64-67 致谢 67