大跨度斜拉橋主塔結(jié)構(gòu)在地震作用下的減震性能分析.pdf

1、隨著全球化經(jīng)濟的高速發(fā)展與現(xiàn)代建筑技術(shù)的快速進步，橋梁在現(xiàn)代的基礎(chǔ)設(shè)施之中也扮演著越來越重要的角色，而斜拉橋結(jié)構(gòu)又是現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)當中的一種競爭力極強的大跨度橋梁類型。近年來在全世界范圍內(nèi)，斜拉橋建造的數(shù)目急劇增大，其建造的跨度也越來越大，在我國已經(jīng)建成并投入使用了數(shù)座跨度在一千米以上的拉索型的橋梁，并且還有幾座大型的越江跨海的橋梁工程還在規(guī)劃或工程可行性研究的過程當中，而在這些在建或者是待建的橋梁之中有的便是位于我國的強震區(qū)之內(nèi)，而且由

2、于斜拉橋結(jié)構(gòu)相對其他橋梁結(jié)構(gòu)類型來說其基頻較低，在強裂的地震發(fā)生時可能會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生比較大的位移響應(yīng)，將直接導(dǎo)致斜拉橋的主塔結(jié)構(gòu)等主要構(gòu)件的損傷甚至是倒塌破壞。在整個斜拉橋結(jié)構(gòu)當中，主塔結(jié)構(gòu)是其主要的承重構(gòu)件，因此一旦主塔結(jié)構(gòu)在地震中遭受嚴重的損傷破壞，不僅將導(dǎo)致橋梁處于癱瘓掉，而且將會造成巨大的經(jīng)濟損失，對震后的救援工作也會產(chǎn)生消極影響。因此為了避免在地震過程中遭受嚴重的損傷，一般在橋梁的設(shè)計階段就要對橋梁結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計，所以需

3、要在橋梁結(jié)構(gòu)中采取一定的消能減震措施來減緩斜拉橋的地震損傷或者是以此來改變其結(jié)構(gòu)破壞的模式以防止結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌的情形。
　　本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）本文以一座試設(shè)計的超大跨度斜拉橋的主塔結(jié)構(gòu)作為研究對象，利用大型有限元軟件ANSYS對結(jié)構(gòu)進行地震分析，以曲率延性比作為損傷評價指標，分析主塔結(jié)構(gòu)在不同強度地震作用下的損傷破壞情況。
　?。?）利用推倒分析對附屬耗能構(gòu)件的截面形狀以及材料等加以選擇，使其在正常狀態(tài)下

4、能作為結(jié)構(gòu)的一部分承擔外部荷載，在地震作用下又能夠先于主塔結(jié)構(gòu)屈服從而達到良好的減震耗能效果。
　?。?）針對主塔結(jié)構(gòu)的損傷情形，在斜拉橋主塔結(jié)構(gòu)上附加附屬耗能構(gòu)件，用數(shù)值方法研究其在附加耗能構(gòu)件前后的抗震性能以及耗能能力，以附加構(gòu)件的屈服耗能，來達到穩(wěn)定而有效的耗能效果，以此來控制主塔結(jié)構(gòu)的損傷，并進一步分析結(jié)構(gòu)的損傷控制效果。
　?。?）對主塔結(jié)構(gòu)上附屬耗能構(gòu)件的布置方案進行優(yōu)化分析，得出附屬構(gòu)件的最優(yōu)布置方案，以得到最