近場地震下深海斜拉橋的抗震性能研究

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4、劉衛(wèi)華校內(nèi)導(dǎo)師：向敏副教授校外導(dǎo)師：文武松教授級(jí)高工二○一五年六月摘要摘要地震是破壞性極強(qiáng)的一種自然災(zāi)害，在地震作用下，結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，給生命和財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失，因此，抗震一直是設(shè)計(jì)者們需要考慮的問題之一。近幾十年來，很多學(xué)者對(duì)陸上大跨度斜拉橋在遠(yuǎn)場地震下抗震性能進(jìn)行了深入研究，取得了豐富的成果，而隨著交通網(wǎng)絡(luò)的拓展，深海大跨斜拉橋正在不斷建設(shè)，深水環(huán)境的復(fù)雜性使得橋梁設(shè)計(jì)者們面臨新的問題，橋梁靠近地震帶分布的增多以及橋址附近地質(zhì)的復(fù)雜性，使得近場地震的研究顯得更加重要，因此本文對(duì)近場地震下深海斜拉橋的抗震性

5、能進(jìn)行研究，具有一定的實(shí)際意義。本論文以港珠澳大橋九州航道橋?yàn)楣こ瘫尘?，針?duì)雙塔曲臂中央索面的鋼—混組合梁斜拉橋，運(yùn)用MidasCivil有限元軟件建立三維整體模型，針對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)中樁—土相互作用的邊界條件、減隔震支座以及地震引起的動(dòng)水力分別采用有限元軟件中的“m”法、鉛芯橡膠支座和基于Morison方程的附加質(zhì)量法來分別考慮。通過建立高樁承臺(tái)斜拉橋和低樁承臺(tái)斜拉橋模型來研究結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，運(yùn)用反應(yīng)譜分析和時(shí)程分析方法對(duì)兩種結(jié)構(gòu)形式的斜拉橋進(jìn)行地震響應(yīng)分析并加以對(duì)比，得出兩種結(jié)構(gòu)形式下斜拉橋的內(nèi)力響應(yīng)特點(diǎn)；通過對(duì)

6、比考慮動(dòng)水和不考慮動(dòng)水情況下九州航道橋的動(dòng)力特性和地震響應(yīng)的不同，來研究地震引起的動(dòng)水力在抗震設(shè)計(jì)中能否可以被忽略，以及探究不同深度動(dòng)水力作用下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的變化規(guī)律。本文的研究成果可為橋梁設(shè)計(jì)者、施工和管理人員提供一些有益的參考和一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：高樁承臺(tái)斜拉橋；低樁承臺(tái)斜拉橋；動(dòng)水力；反應(yīng)譜分析；時(shí)程分析AbstractAbstractEarthquakeisadestructivenaturaldisaster,undertheearthquake,structurewasseverelydamag

7、ed,causedheavylossoflifeandproperty,therefore,seismichasbeenoneoftheproblemsdesignersneedtoconsider.Inrecentdecades,manyscholarshasstudiedseismicperformanceoflong-spancable-stayedbridgesonlandunderfar-fieldearthquakeandachievedrichresults,astheexpansionoftra

8、fficnetwork,thelong-spancable-stayedbridgesindeepseaareincreasinglyconstructed,thebridgedesignersarefacinganewproblembecauseofthecomplexitydeep-seaenvironment,asthebridgesnearseismiczoneincrease