土—橋梁動力相互作用的有限元模型研究

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1、＂滅＿－＿＿＿頓士學(xué)位論文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ論文題目－橋梁動力相互作用的有限元模型研究：土■：、工學(xué)位類別：學(xué)項士／．：：；?。蓿蓿蓿崳姸腧灐辍福蓿蓿海簩W(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程．：年級：■級：究生：賺指導(dǎo)老師：武守信副教授國內(nèi)圖書分類號：密級：公開國際圖書分類號：西南交通大學(xué)研宄生學(xué)位論文土－橋梁動力相互作用的有限元模型研究年級２０１２級姓名張鵬飛串請學(xué)位級別工學(xué)碩士專業(yè)橋梁與隧道

2、工程指導(dǎo)教師武守信副教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＵＷＵ．Ｄ．Ｃ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＭＯＤＥＬＩＮＧＯＦＴＨＥＤＹＮＡＭＩＣＳＯＩＬ－ＢＲＩＤＧＥＩＮＴＥＲＡＣＴＩＯＮＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺＨＡＮＧ，ＰｅｎｇｆｅｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：Ｍａｓｔｅｒｏｆ

3、ＳｃｉｅｎｃｅｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＢｒｉｄｇｅａｎｄＴｕｎｎｅｌｉｎｇＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｄｒ．ＷＵＳｈｏｕｘｉｎｐ，Ｍａ２０１５ｙ，西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書、本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印

4、或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１．□保密，在年解密后適用本授權(quán)書；２．不保密使用本授權(quán)書。“”（請在以上方框內(nèi)打＞／）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)老師簽名：Ｉ柏或、１。曰期：曰期：２／廣‘｜２＾１、“）１西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文主要工作（貢獻(xiàn)）聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工作或貢獻(xiàn)如下：－－（１）介紹了土結(jié)構(gòu)動力相互作用的研究背景，總結(jié)了土結(jié)構(gòu)動力相互作用的研宄歷史和研宄現(xiàn)狀；－－（２）回顧了土結(jié)構(gòu)動力相互作用的理論，總結(jié)了計算矩形

5、淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土結(jié)構(gòu)動力相互作用阻抗函數(shù)的簡化公式。（３）對淺基礎(chǔ)和－結(jié)構(gòu)動力相互作用的參數(shù)進(jìn)行分析樁基礎(chǔ)土，再對目前淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)的土－結(jié)構(gòu)動力相互作用的簡化分析模型通過有限元計算比較其動力響應(yīng)，然后提出適合橋梁抗震分析的有限元模型。（４）將改進(jìn)的有限元模型用于某斜拉橋進(jìn)行動力響應(yīng)分析，借用淺基礎(chǔ)的算法，同時考慮了承臺、樁基與土體的動力相互作用。對比分析不同有限元模型對計算結(jié)果－的影響，為考慮土橋梁動力相互作用的同類型斜拉橋設(shè)計提供借鑒和參考。本人鄭重聲明：所呈交的

6、學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研宄工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果。對本文的研宄做出貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明。一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)本人完全了解違反上述聲明所引起的。學(xué)位論文作者簽名：曰期：西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第Ｉ頁摘要土－。結(jié)構(gòu)動力相互作用是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要因素，也是結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析的關(guān)鍵問題論文基于有限元方法－，著重研宄不同的土體條件、基礎(chǔ)形式對土結(jié)構(gòu)的動力相互

7、作用的影響，旨在探討適用于分析獨塔斜拉橋動力響應(yīng)的有限元模型。論文先后對淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)及某獨塔雙索面斜拉橋展開討論，研究內(nèi)容包括：－１．基于彈性地基梁理論，采用子結(jié)構(gòu)法研宄土結(jié)構(gòu)動力相互作用，討論土體條件、基礎(chǔ)形式－、基礎(chǔ)尺寸等對土結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力剛度和阻尼的影響；－２：．介紹了現(xiàn)有淺基礎(chǔ)的土結(jié)構(gòu)動力相互作用簡化分析模型，其中包括固結(jié)模型、六彈賛模型和剛性盆式模型，對比分析現(xiàn)有模型對結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響，結(jié)果表明，由于剛性盆式模型同時考慮了基底剪力和基礎(chǔ)側(cè)面的被動土壓力，其理論

8、基礎(chǔ)和計算結(jié)果更接近實際情況；３－、．介紹了樁基礎(chǔ)的土結(jié)構(gòu)動力相互作用簡化分析模型，其中包括：嵌固模型修正ｍ法模型、剛性盆式模型，對比分析現(xiàn)有模型對結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響，結(jié)果表明，修正后的ｍ法模型考慮了土層的分層，且沒有簡化群樁，對群樁的旋轉(zhuǎn)阻抗和阻尼的影響最小；４．將上述改進(jìn)后的六彈賛模型和剛性盆式模型用于斜拉橋的動力響應(yīng)分析，分析中借用淺基礎(chǔ)的算法慮了承臺與土體的動力相互作用，同時也考慮樁基與土體的動力相互作用－，對比分析可知，土結(jié)構(gòu)