抗風(fēng)纜在劉家峽大橋非一致橫向地震激勵(lì)中的影響.pdf

1、地震作為一種嚴(yán)重危害人類的自然災(zāi)害,其所具有突發(fā)性和毀滅性威脅著人們的生命安全,同時(shí)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生巨大的破壞性。所以研究橋梁結(jié)構(gòu)在地震中的反應(yīng)歷程及破壞模式,提高橋梁結(jié)構(gòu)自身的抗震能力就成為我國公路工程交通建設(shè)中面臨的重大課題。
　　 本文以劉家峽大橋?yàn)檠芯繉?duì)像,對(duì)懸索橋的抗震進(jìn)行模擬仿真計(jì)算。懸索橋作為一種新興的橋梁形式,以跨越能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)、美觀等的特點(diǎn)倍受各國橋梁界工程師的青瞇。該橋型可以充分利用材料的強(qiáng)度,并具有用料省、

2、自重輕的優(yōu)點(diǎn),但是由此決定了懸索橋的剛度會(huì)隨著寬跨比減小而不斷減小,在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的撓度和扭曲變形。為了防止橋梁在地震中發(fā)生破壞,需對(duì)橋梁進(jìn)行抗震計(jì)算,并采取相應(yīng)的措施增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震性能。
　　 劉家峽大橋主跨536m,橋?qū)?5.6m,寬跨比不到1/34,結(jié)構(gòu)整體剛度小,在地震作用下容易產(chǎn)生過度的變形。本文就是以增加該橋的抗震能力為目的,展開研究,通過對(duì)該橋施加抗風(fēng)纜來作抗震性能的對(duì)比研究。本文的主要工作內(nèi)容如下:

3、>　　 首先回顧了懸索橋的發(fā)展歷程,講述了懸索橋在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)況和運(yùn)用前景,并介紹了懸索橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成部分。詳細(xì)闡述了抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算理論,重點(diǎn)對(duì)反應(yīng)譜分析法和時(shí)程分析法進(jìn)行說明,并作必要的公式推導(dǎo)。
　　 其次利用大型三維有限元軟件midas對(duì)劉家峽大橋進(jìn)行模擬計(jì)算,對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力特性分析,得到結(jié)構(gòu)的自振頻率和基本振型,并對(duì)前十階振型做對(duì)比分析,以此為基礎(chǔ)對(duì)該橋進(jìn)行反應(yīng)譜分析和橋梁非一致橫向地震激勵(lì)時(shí)程分析,對(duì)比他們的位移

4、和內(nèi)力結(jié)果,了解它們的分布情況,得到最不利的地震響應(yīng)作為抗震計(jì)算的結(jié)果。
　　 最后為了增加劉家峽大橋的抗震穩(wěn)定性,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)最優(yōu)形式的抗風(fēng)纜。增設(shè)抗風(fēng)纜后再次對(duì)劉家峽大橋進(jìn)行特征值分析,提取其前十階振型,并與未加抗風(fēng)纜之前的振型特性作對(duì)比。而后對(duì)其作與之前相同的反應(yīng)譜分析和動(dòng)態(tài)時(shí)程分析,得到此時(shí)最不利地震響應(yīng)。并以此結(jié)果與不加抗風(fēng)纜時(shí)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　 本文通過對(duì)劉家峽大橋施加抗風(fēng)纜前后進(jìn)行