大跨径斜拉桥抗震动力性能分析

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近几十年来,由于斜拉桥设计理论、施工方法和新材料研究取得重大发展,斜拉桥的数量和跨径迅速增长,并逐渐成为在建大跨径桥梁的主要形式之一。而通常作为交通运输枢纽工程的大跨径桥梁,一旦在地震中遭到严重破坏,不但会造成巨大的直接损失,而且作为生命线工程遭到破坏,将造成救灾工作的困难,使得次生灾害加重。因此,对斜拉桥进行正确有效的抗震设计,确保其抗震安全性具有非常重要的意义。本文在查阅大量资料的基础上,对斜拉桥的地震反应、造成破坏的主要原因、动力特性和抗震现状及存在的问题进行了详细介绍;并采用现有的抗震方法——修正震度法,对斜拉桥进行具体的抗震设计(包括设计过程及细节处理,抗震极限状态、参数的选取)。在理论设计的基础上,对其抗震效果进行实际验算,采用了两种常用的抗震动力分析方法一反应谱和时程分析方法。对斜拉桥进行抗震设计时,其主导思想是在地震作用下,斜拉桥的内力和位移都是越小越好,但通常情况下这两个方面往往是相互矛盾的,要使得内力反应小,往往要付出较大的位移作为代价,反之亦然。本文在过去桥梁工作者理论研究基础上,提出和研究了现代斜拉桥的抗震设计,并结合具体的工程实例——辽宁营口公路大桥抗震研究,详细计算了本桥的动力特性、动力反应谱和时程分析,通过计算结果分析斜拉桥的抗震设计和其影响因素。通过分析可知:斜拉桥的体系选择、边界约束条件的简化等对桥梁的抗震性能都有一定的影响,桥梁在顺横桥向、不同部位对地震的反应都有很大差别。结合理论和计算结果,提出了斜拉桥抗震中的减震措施及对未来斜拉桥抗震的展望。本文得到的规律可以作为该桥抗震设计的一个依据,对其他类似桥梁的抗震分析和减震设计也有一定的参考意义。
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