地震作用下大跨度斜拉桥主桥引桥碰撞反应分析

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文地震作用下大跨度斜拉桥主桥引桥碰撞反应分析ResearchOnPoundingAnalysisofSeismicResponseForLong-spanCable-stayedBridgesandApproachBridges培养单位：土木工程学院专业领域：建筑与土木工程学生姓名：刘恒校内导师：向敏副教授校外导师：周晗教授级高工二〇一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人

2、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道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究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的

3、论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要地震作用下，斜拉桥主桥和引桥的地震动是互相影响的，引桥可能与斜拉桥主桥发生碰撞，碰撞会增加斜拉桥损伤，不仅会造成落梁的风险，而且会改变主桥和引桥各自的振动特性和地震反应。因此，研究地震动作用下大跨度斜拉桥主桥和引桥碰撞反应分析具有重要的现实指导意义。本文首先回顾了桥梁结构的碰撞研究现状，并详细阐述碰撞相关理论，其次以一座典型的大跨度公铁两用斜拉桥为工程背景，主要研究内容如下：(1)通过查阅文献，了解斜拉桥的发展、抗震设计的理念、以及斜拉桥主桥和引桥碰撞研究的发展现状，

4、包括：碰撞试验研究现状、碰撞模型研究现状及碰撞影响参数研究现状等，其次，详细介绍主、引桥碰撞模型的几种理论依据，主要包括刚体碰撞理论、直杆共轴碰撞理论和基于直杆共轴碰撞理论的分析方法。(2)采用MidasCivil建立斜拉桥动力模型，合理模拟钢桁梁主桥单元、桥面板单元、桥塔单元、斜拉索单元及桩-土作用，其次，基于动力时程分析方法，对斜拉桥进行特征值分析，通过改变碰撞单元参数，找出合理的碰撞单元刚度，其次对比分析斜拉桥动力模型加入阻尼装置前后碰撞响应，主要包括：结构位移响应、碰撞力响应和部分结构内力响应，结果表明，阻尼装置能有效降

5、低地震响应。(3)通过改变模型中主、引桥伸缩缝处初始间隙大小，对比分析斜拉桥动力模型的碰撞响应，主要包括结构内力响应和结构位移响应，结果表明，伸缩缝间隙大小为0.3m时，斜拉桥结构体系抗震性能较好，最后探讨了斜拉桥碰撞效应影响因素，主要包括主桥结构体系、地震波不同输入方向及结构周期比变化，找出不同影响因素下，结构碰撞响应规律。关键词：斜拉桥；地震动；引桥；碰撞反应AbstractUndertheseismicresponse,thecable-stayedbridgeandapproachbridgeisaffectingeac

6、hotherandthetwostructuremayhappencollisionresponse.Thecollisionincreasescable-stayedbridgedamage,notonlycausetheriskoffallingbeam,butalsochangethemainbridgeandapproachtheirrespectivevibrationcharacteristicsandseismicresponse.So,researchonpoundinganalysisofseismicresp

7、onseforlong-spancable-stayedbridgesandapproachbridgesisofimportantguidingsignificancetothereality.Thispaperfirstreviewsthecurrentstatusofcollisionstudiesofbridgestructures,andelaboratesthecollisionrelatedtheory,followedbyatypicallarge-spanpublicrailwaydual-usecable-s

8、tayedbridgeastheengineeringbackground.Themainresearchcontentsareasfollows：(1)Reviewtheliteraturetounderstandthedevelopmentofcable-s