《青州大桥的减隔震分析研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《青州大桥的减隔震分析研究（学位论文-工学）（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、论 文 题 目 ： 青 州 大 桥 的 减 隔 震 分 析 研 究专 业：市政工程硕 士 生：张玲 (签名)指导教师：韩江水 (签名)摘 要随 着 桥 梁 工 程 的 发 展 ， 长 周 期 斜 拉 桥 的 抗 震 问 题 受 到 越 来 越 多 的 关 注 。 采 用 抗 震 盆式 橡 胶 支 座 和 粘 滞 阻 尼 器 的 减 、 隔 震 技 术 可 以 显 著 地 提 高 桥 梁 的 抗 震 性 能 ， 本 文 以 青 州通 航 孔 桥 双 塔 钢 箱 梁 斜 拉 桥 为 工 程 背 景 ， 采 用 大 型 有 限 元 计 算 软 件 MIDAScivil2010建 立 基 于 梁 单
2、元 的 全 桥 空 间 有 限 元 模 型 ， 探 讨 大 跨 度 钢 箱 梁 斜 拉 桥 动 力 特 性 、 抗 震 性 能以 及 消 能 减 震 装 置 参 数 优 化 等 方 面 的 问 题 。 阐 述 了 工 程 背 景 及 主 要 研 究 工 作 ， 并 对 桥 梁各 个 部 分 进 行 了 详 细 的 有 限 元 模 拟 ； 然 后 利 用 子 空 间 迭 代 法 计 算 桥 梁 的 自 振 周 期 和 振型 ， 分 析 了 考 虑桩-土作 用 对 动 力 特 性的影响。 合 理 选 择 粘 滞阻尼器可 以 使 结 构 的 位移响 应 和 内 力 响 应 同 时 减 小 ， 提 高
3、 斜 拉 桥 的 抗 震 能 力 。 引 入 活 动 盆 式 支 座 和 阻 尼 器 联 合 隔震，通过大量的数值计算和理论分析，与固定盆式支座隔震效果对比，检验其可靠性。主要结论如下：（1） 以 双 塔 钢 箱 梁 斜 拉 桥 青 州 大 桥 为 例 ， 利 用 MIDAS 软件建立其空间有限元全桥模型，计算该桥梁动力特性，并对其动力特性进行分析，对工程应用研究具有可行性。（2） 借 助 有 限 元 软 件 MIDAS， 建 立 青 州 大 桥 模 型 ， 运 用 非 线 性 时 程 分 析 结 合 梁 斜拉 桥 进 行 地 震 响 应 计 算 分 析 ， 分 析 其 减 隔 震 效 果 ，
4、 提 出 较 优 的 减 隔 震 设 计 方 案 ： 活 动 盆式支座+阻尼器。（3）活动盆式橡胶支座和粘滞阻尼器混合减隔震系统比单纯的盆式抗震支座隔震效果要好，使得桥塔/墩底部内力得到大幅度的降低，基本处于弹性状态；桥塔 /墩顶部位移也得到了控制，保证了桥梁的抗震设计要求。关 键 词：M IDAScivil2010；斜拉桥；盆式橡胶支座；非线性时程分析；研究类型：工程应用SubjectSpecialtyNameInstructor： Analysis of Seismic Response and Seismic Isolation of Qingzhou Bridge： Engineeri
5、ng application： Zhang Ling (Signature)_： Han Jiangshui (Signature)_AbstractWith the rapid development of bridge engineering，the long-period seismic cable-stayedbridge is paid more and more attention.The seismic performance of bridge can besignificantly improved by seismic rubber bearing basin and vi
6、scous dampers less isolationtechnology.Based on the twin towers of steel box girder Qingzhou navigational channelbridge,by use of large-scale finite element calculation software MIDAS/civil2010,full-bridgespace finite element model based on beam element is created,the importance of dynamiccharacteri
7、stics of large-span steel box girder,seismic performance and seismic dampersparameter optimization is discussed.The engineering background and research work isexpounded,a detailed finite element simulation of various parts of the bridge is carriedout;Then the natural period of vibration and mode sha
8、pes of the bridge is calculated by use ofsubspace iteration method,and the influence of pile-soil on dynamic characteristics isanalyzed.By choosing viscous dampers reasonably,the displacement response of structure andinternal force response can be reduced and the seismic capacity of the cable-stayed
9、 bridge canbe improved.By the introduction of joint activites pot bearings and damper isolation,through alarge number of numerical calculations and theoretical analysis,fixed pot bearings isolationeffect is compared,and the reliability is tested. The main research contents are as follows：(1) Based o
10、n the twin towers of steer box girder Qingzhou Bridge,by use of the MIDASsoftware,the spatial finite element model of the full-bridge is established,the dynamiccharacteristics of the bridge is calculated and its dynamic characteristics is analyzed.Theresults can provide reference for similar project
11、s.(2) With the help of the finite element software MIDAS,Qingzhou Bridge model isestablished,seismic response calculation and analysis are carried on by use of FEM analysiscombine with girder cable-stayed bridge,the effectiveness of mitigation and isolation isanalyzed,optimum design of mitigation an
12、d isolation is proposed:Active basin typebearings+damper.(3) The vibration Isolation Effect of Activities basin-type rubber beatings and mixedviscous dampers isolation system is better than the basin seismic bearing,the bridgetower/internal forces at the bottom of the pier is greatly reduced,basical
13、ly in elastic state;thedisplacement of the top of the bridge tower/pier is under control,which meets the bridgeseismic design requirements.Key words: MIDAS/civil2010; Cable-stayed bridge; Pot rubber bearing; FEM analysisThesis： Engineering application目 录1 绪论 . 11.1 引言 . 11.2 桥梁抗震设防标准 . 11.3 桥梁减隔震技术的发展和现状 . 31.4 本文的研究内容和方法 . 52 桥梁地震反应分析方法及常用减隔震装置 . 72.1 桥梁隔震分析方法和模型概述 . 72.2 桥梁结构地震反应的分析方法 . 72.2.1 静力法 . 72.2.2 反应谱分析法 .
