近断层地震动作用下多塔斜拉桥结构减震控制研究

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1、东南大学博：ｔ学位论文近断层地震动作用下多塔斜拉桥结构减震控制研究博±研究生：耿方方导师；李爱群教授本课题由国家自然科学基金项目＂混凝上梁式，’及效果的理论分及试验研究５１２７８１桥新型减隔震装置性能析（０４）＂。交通运输部十二五重大科技专项巧目：＂＂特大型桥梁综合防巧减灾理论与方法研究２０１１３１８２２３１７０（）资助中国南京东南大学±木工程学院二〇—四年十一月ＳＥＩＳＭＩＣＣＯＮＴＲＯＬ－ＴＯＷＥＲＯＦＡＭＵＬＴＩＣＡＢＬＥ－ＳＴＡＹＥＤＢＲＩＤＧＥ

2、ＳＵＢＪＥＣＴＥＤＴＯ－ＦＡＵＬＴＮＥＡＲＧＲＯＵＮＤＭＯＴＩＯＮＳＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＧＥＮＧ－ｆａｎＦａｎｇｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ－．ＬＩＡｉｑｕｎＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮａｎｉｎ．民．Ｃｈｉｎａｊｇ，ＰＮｏｖｅｍｂｅｒ，

3、２０１４东南大学学位论文独倒性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果？尽我所知地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写巧，除了文中恃别加Ｗ标注和致谢的。的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。。研巧生签名：：恥曰期东南大学学位论文使用授权巧明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家固书馆有权保留本人所送交学位论文的复巧、件和电子文档，可Ｗ采用影印缩印或其他

4、复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质一论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ公布（包括抖电子信息形式巧登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南夫学巧究生院办理。么。仅巧巧半蘇名：３＊３考导师答期；摘要摘要多塔斜拉桥结构的抗震性能与减震控制是目前国内外学术界与工捏界的热点研巧领域。为了保障多塔斜拉桥结构的抗震安全性，需要结合多塔斜拉桥的自身力学恃性及其地震动特性展。本文围绕近断层地震动作用下多塔斜拉桥抗虔安全度个主题开深

5、入的研巧，从多塔斜拉桥地震动强度指标、多塔斜拉桥结构抗震性能、多塔斜拉桥结构振动控制特性、多塔斜拉桥结构被动优化控制方法Ｗ及结构混合控制方法等５个方面较系统地开展近断层地震动作用下多塔斜拉桥结构减震控制研巧，本文的主要工作和成果如下：１、开展了近断层地震动作用下结构地震动强度指标研究。提出了近断层地震动作用下适用于中长周期结构的地震动强度指标，提出了适用于中长周期结，结合最不利设计地霞动巧念构的最不利设计近断层地震动。在此基础上，针对不同场地条神及结构自振周期分别给出了７沮最不利设计近断层地震动用于中长周期结构的

6、动力时语分析。２、开展了近断层地震动作用下多塔斜拉桥抗震性能研巧。重点讨论了近断层地震动作用下多塔釘拉桥采用纵向部分固结体系和级向全自由体系的地震反应特点，明确了多塔斜拉桥采用不同纵向结构体系的主要控制目标。研巧结果表明；近断层地震动作用下多塔斜拉桥采用级向部分固结体系的主要控制目栋是减小塔梁级向固结处过大的塔底ｍ向内力，而飘向全自由体、。系主要是减小过大的塔底纵向弯矩塔顶纵向位移（Ｕ及塔梁和域梁纵向相对位移３、开展了近断层地震动作用下多塔斜拉桥振动控制特性研究。重点分析了近断层地震动作用下多塔斜拉桥不同纵向结构

7、体系采用粘滞阻尼器和弹性拉索的振动控制特性，明确了近断层地震动作用下多塔斜拉桥不同紙向结构体系的适宜披动控制装置。研巧结果表明：釉滞阻尼器应用于多塔斜拉桥级向部分固结体系的减震控制效果优于弹性拉索，而粘滞阻尼器和弹性拉索都适巧于多塔斜拉桥级向全自由体系的减震控制。４、开展了近断层地震动作用下多塔斜拉桥被动控制方法研究。首先联合拉用响应面法与多目标遗传算法提化了近断层地震动作用下多塔斜拉桥结构减震优化控制方法。在此基础上，针对多塔斜拉桥纵向部分固结体系塔底级向内力控制的矛盾性，建立了采用粘滞阻尼器的被动控制优化分析

8、方法；针对多塔斜拉桥纵向全自由体系提出了粘滞阻尼器和弹巧拉索综合控制体系及其两阶段优化分析方法。５、开展了近断层地震动作用下多塔斜拉桥混合控制方法研巧。采用经典线性最优控