【摘 要】
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斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。第一座现代斜拉桥是1955年德国DEMAG公司在瑞典修建的主跨为182.6米的斯特伦松德(Stromsund)桥。目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为俄罗斯的俄罗斯岛大桥(Russky Island Bridge),主跨
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斜拉桥是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。第一座现代斜拉桥是1955年德国DEMAG公司在瑞典修建的主跨为182.6米的斯特伦松德(Stromsund)桥。目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为俄罗斯的俄罗斯岛大桥(Russky Island Bridge),主跨径为1104米,于2012年7月完工。然而,我国是一个地震多发国家,仅2008年四川汶川地震以来,我国又相继发生了青海玉树地震、四川雅安地震等重大地震,每次地震都给人民生命及财产带来不可估量的损失。地震是自然的、不可抗逆的,及时的抗震救灾就显得极为重要。斜拉桥一般作为交通控制节点的大跨度桥梁,具有投资巨大、施工难度高、后期维修管理困难等特点,一旦遭到破坏,不仅会直接造成巨大的损失,而且加大了救灾的难度,以及加重次生灾害。因此,对大跨度PC斜拉桥进行地震反应分析,充分了解其抗震性能具有极其重要的意义。本文在总结已有研究的地震反应分析基本理论的基础上,以大跨度PC斜拉桥(巫山桂花大桥)为工程实例,进行了动力特性、地震反应谱分析和时程分析。主要包括以下内容:1.依据有限元理论与桥梁工程知识,建立巫山桂花大桥的动力分析有限元模型,着重于桥梁的主梁断面形式与边界条件的模拟,以准确反映出桥梁结构的受力情况,进而保证后续分析结果的准确与可靠。2.结合动力学理论,并运用midas civil对巫山桂花大桥进行动力特性分析,得出该桥梁结构的自振频率与模态振型特点,研究结构自身的动力特性,为下一步桥梁的抗震研究奠定基础。3.运用反应谱法对桥梁结构进行两水平(E1、E2)与两工况(纵向+竖向、横向+竖向)下的抗震计算分析,得出结构在反应谱分析时的地震响应的影响规律,并提取结构的最大地震反应分析结果值。4.运用动态时程法对桥梁结构进行地震反应分析,得出结构主要控制截面与节点的地震时程响应,并提取最大地震反应结果与反应谱法计算的结果进行对比,得出结构地震响应的影响规律,为桥梁的抗震设计提供理论计算依据。
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