大跨度自錨式懸索橋空間地震反應(yīng)分析.pdf

1、自錨式懸索橋，造型美觀，造價(jià)適宜，近年來(lái)愈受青睞，但隨著跨度的進(jìn)一步增大，大跨度自錨式懸索橋的抗震要求也更加突出，因此系統(tǒng)地研究其動(dòng)力特性和地震響應(yīng)顯得十分有必要。 本文首先回顧了確定性地震反應(yīng)分析的一些基本理論，介紹了將大質(zhì)量法理論與Clough的擬靜力位移概念相結(jié)合的時(shí)程分析方法和該方法的運(yùn)動(dòng)方程，提出了其在數(shù)值計(jì)算上的實(shí)踐方法。結(jié)合工程實(shí)際使用ANSYS建立了主跨400m的大跨度自錨式懸索橋-大連金州灣跨海大橋的空間有限元

2、模型。對(duì)其自振特性進(jìn)行了分析，得到了前100階頻率和相應(yīng)振型。然后進(jìn)行了反應(yīng)譜分析，初步了解了其地震響應(yīng)的大小。選擇了三條自然地震記錄并進(jìn)行調(diào)整作為輸入，進(jìn)行了地震時(shí)程響應(yīng)分析。分析了考慮主橋和引橋之間伸縮縫抗推剛度對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響，并通過(guò)對(duì)比反應(yīng)譜分析和時(shí)程分析的結(jié)果，驗(yàn)證了時(shí)程分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)規(guī)律的正確性。 分析了行波效應(yīng)對(duì)大跨度自錨式懸索橋地震反應(yīng)的影響。結(jié)構(gòu)的位移受行波影響有所增大，但是結(jié)構(gòu)本身的位移較小且增幅不大。主塔

3、的彎矩有大幅增加；主梁跨中彎矩成倍增加，但量值較1/4跨小很多；主梁軸力受行波影響較小。大跨度自錨式懸索橋的地震反應(yīng)受樁-土-結(jié)構(gòu)的相互作用的影響較明顯。結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)均大幅增長(zhǎng)，且規(guī)律顯著。主塔彎矩減小幅度較大，主塔下橫梁面外彎矩有大幅的增長(zhǎng)。豎向地震力對(duì)結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)影響不大，但使主塔的軸力和彎矩都增大，主梁彎矩更有大幅度增加。因?yàn)樽藻^式懸索橋整體剛度較大，主梁承受很大的軸力，且主跨跨徑較大，故結(jié)構(gòu)受行波效應(yīng)、樁土效應(yīng)和豎向地震力的