大跨度公轨两用斜拉桥地震响应分析与减震措施研究

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我国处于两个活跃的地震带中间,地震灾害频发。地震不仅造成巨大经济财产损失,还带来重大人员伤亡的严重后果。随着经济高速发展和城市化进程不断推进,大跨度公轨两用斜拉桥得到了广泛应用和推广。桥梁工程作为标志性交通枢纽和生命线工程,如果在地震中破坏,不仅将造成巨大的经济损失,还将使震后救灾工作异常困难。因此,对这种类型的桥梁进行地震反应分析,采取合理、有效的抗震对策,保证其在地震中的安全,具有重要意义。基于上述背景,结合工程实例,建立符合实际情况的计算模型并计算其动力特性,对大桥进行地震反应谱分析和时程分析,并对大桥减震措施进行研究。本文主要内容如下:(1)介绍了地震、震害以及大跨度公轨两用斜拉桥发展现状及特点。对已有的桥梁抗震理论进行归纳总结,详细阐述了地震动力反应理论基础,为本文的计算分析提供了依据。(2)以某公轨两用斜拉桥为工程实例,利用有限元软件Midas Civil,考虑斜拉索垂度效应、桩土相互作用,建立斜拉桥空间有限元动力计算模型。计算大桥动力特性,并对其进行分析和总结。(3)对大桥进行反应谱分析,分析采用两水平两工况的地震荷载组合,分析不同水平、不同工况对桥塔、关键位置地震响应的影响。(4)对大桥进行一致激励地震反应时程分析,并将结果与反应谱分析结果进行对比分析。进一步开展非一致激励地震反应时程分析,考虑行波效应对大桥关键位置地震响应的影响。(5)介绍了减隔震基本原理,研究了活动橡胶支座的摩擦耗能对大桥地震响应的影响;在该桥上采用粘滞阻尼器作为减震装置,对粘滞阻尼器的阻尼系数进行参数优化并分析其减震效果。
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