大跨度多塔斜拉桥动力特性及地震响应分析

作     者：万淑敏 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：秦顺全;周凌远

授予年度：2013年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：多塔斜拉桥 多点激励 桩-土-结构相互作用 行波效应 施工阶段 

摘      要：多塔斜拉桥跨越能力强,造型美观,满足了现代人对交通和美学的需求,在国内外得到了快速的发展;但其作为重要的交通生命线工程,一旦在地震中遭受破坏,将会导致巨大的经济损失,并严重影响灾区的抗震救灾工作和恢复重建。因此,正确地把握斜拉桥的动力特性、有效地进行地震响应分析,对于合理地预测结构在地震作用下的响应、确保其抗震安全性至关重要。 在简述地震反应分析基本理论的基础上,以主跨616m的三塔叠合梁斜拉桥—武汉二七长江大桥为工程背景,对该桥进行地震反应谱分析、时程分析和行波效应分析。主要研究以下几个方面内容： （1）基于有限元理论,用大型通用有限元程序ANSYS建立二七桥的仿真模型：有桩模型和墩（塔）底固结的无桩模型,分析桩—土—结构相互作用对结构动力特性的影响;（2）分别对有桩模型和无桩模型进行反应谱分析,研究桩一土一结构相互作用对斜拉桥抗震的影响;（3）对二七长江大桥的无桩模型进行一致激励下的时程分析,并与反应谱法进行对比,探讨反应谱法和时程分析法在大跨度斜拉桥抗震设计中的局限性;（4）采用大质量法对二七桥进行考虑行波效应的多点激励分析,研究行波效应对三塔斜拉桥地震响应的影响,并进一步探讨视波速的变化与行波效应影响程度的关系,为大跨度多塔斜拉桥的抗震设计提供借鉴;（5）对独立的桥塔进行时程分析,探讨斜拉桥在重要施工阶段—独立桥塔施工时的抗震安全性。