深水连续刚构桥在动水压力作用下不同桥墩形式的抗震性能研究

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伴随我国交通事业的蓬勃发展,在可预知的未来,将会有越来越多的深水桥梁建成在地震频发区。由于地震对桥梁结构的强大破坏性,因此桥梁结构的抗震设计就显得尤为重要。同时地震作用时,桥梁处于深水环境,桥墩—水流的耦合作用改变了桥梁结构的动力特性和内力响应,影响了桥梁结构的抗震性能。因此,设计合理的桥墩形式,不仅可以减小结构与水体之间作用与反作用产生的动水压力,还可以增大桥梁整体的抗震性能。针对这个问题,本文依托汶川大地震灾后重建的重点工程——国道212线白水大桥(新建)进行了如下研究:1、总结性的介绍了国内外深水连续刚构桥的建设现状,以及国内外对深水连续刚构桥地震动水压力的研究现状;阐述了研究深水连续刚构桥抗震性能时,考虑动水压力作用的必要性。2、介绍了桥梁地震反应的分析方法,着重介绍了动态时程法的发展过程和原理。以及深水桥梁动水压力作用的分析方法,以及流固耦合问题的求解思路。3、依据实例——白水大桥(新建),分析其在考虑动水压力作用与不考虑动水压力作用时,两种桥型的动力特性和地震响应(墩顶与墩底的相对位移、墩底的剪力与弯矩)。通过对各自桥型抗震性能的比较,选出了各自状况下,合理的下部结构桥型。4、依据流固耦合理论,研究不同水深对深水连续刚构桥地震响应的影响规律,以及不同水深对动水压力的影响程度。
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