pc连续刚构桥考虑桩—土相互作用的抗震研究

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3、IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY1527833谖旁夫海硕士学位论文PC连续刚构桥考虑桩一土相互作用的抗震研究曾永军导师姓名职称申请学位级别工学硕士学剥专业名称岩土工程论文提交日期2007年5月8日论文答辩日期2007年t旦皇』答辩委员会主席学位硷定计闻人摘要PC连续刚构桥以其施工简便、受力合理、行车舒适等独特优势，在我国公路上的应用越来越多，尤其是大跨连续刚构桥在桥梁工程领域得到普遍推广。然而这种大跨度连续刚构桥的动力分析比较复杂，抗震设计、分析和评估比较困难，因此开展大跨度连续刚构桥的抗震研究具有理论价值和实际应用价值。本文以

4、太枣沟大桥为工程背景，运用有限元程序ANSYS建立有限元模型，并用反应谱和时程分析的方法对其进行地震反应分析。主要工作如下：(1)阐述了桥梁结构的动力分析理论和方法，主要有静力法、反应谱法和动态时程分析法；(2)对该桥进行了有限元建模，建立了墩底固结的有限元模型I和考虑桩一土相互作用的有限元模型II；(3)对有限元模型进行了设防烈度为8度时的反应谱分析和时程反应分析。得到的主要结论有：(1)模型I在横向和竖向正交激励时，竖向激励对墩顶纵桥向弯矩My和主梁支点截面剪力Fz有不可忽略的增加，因此在大跨度连续刚构桥的地震反应分析和抗震设计中考虑竖向地震作用是必要的

5、。(2)墩底固结的有限元模型I在纵桥向激励时，墩顶的位移、弯矩和剪力等反应值以天津波最大，Elcentro波次之，Tatt波最小。(3)考虑桩一土相互作用的有限元模型II在纵桥向激励时，墩项的位移、弯矩和剪力等反应值以天津波最大，Tatt波次之，EIcentro波最小。(4)模型II的实际地基的柔性改变了上部结构的动力特性，即延长了结构的基本周期，地基土的粘滞作用也改变了结构体系的阻尼；上部结构的惯性水平力和倾覆力矩使基础出现摇摆运动和水平移动，因而产生与模型I不同的地震反应。关键词：连续刚构桥、地震反应、反应谱分析、动态时程分析AbstractPCcont

6、inuousrigid—framebridgeshadmoreandmoredevelopmentindomestichighwaydomain，becauseofitsspecialconvenient—construction，reasonable—mechanism，comfortable—drivingandSOon．Andlong—spancontinuousrigid—framebridgeshadalreadygotawidelyuseinparticular．Howeverthedynamicanalysisoflong·-spanconti

7、nuousrigid-·framebridgesWasquitecomplex，itwasdifficulttoconsiderthease‘l’smatl。cresponse．Thereforetheaseismaticstudyonlong··spancontinuousrigid--framebridgeswereimportantintheoryandpracticalfield．Inthisthesis，thefiniteelementmodelswereestablishedbyANSYSprocedurewhichWasbackgroudedo

8、ntheTaizaogouBridge．Andtheseismicresponsewascarriedoutwiththeresponsespectrumandthedynamictime-historyanalysismethod．Themainworkswerelistedasfollows：(1)Elaborateddynamicanalysistheoryandmethodofbridgestructure．Mainmethodsarethestatic，theresponsespectralandthedynamictime·historyanal

9、ysis；(2)Establishedthefmitemodels：thepier-bottomsolidfiniteelementmodelIandpile-soilinteractionfiniteelementmodelII：(3)Carriedouttheanalysisoff'mitemodelswithresponsespectrummethodanddynamictime-historymethodwhentheearthquakefortificationintensityWas8degree．nemainconclusionsasfollo

10、ws：(1)Whenthefiniteelement