雙塔斜拉橋抗震概念設計研究.pdf

1、中國是一個多地震的國家，地震區(qū)的分布很廣。斜拉橋作為生命線工程的關鍵組成部位，其抗震能力對減災救災工作起著舉足輕重的作用。然而，由于地震動的不確定性和復雜性，再加上結構計算模型的假定與實際情況的差異，使“計算設計”很難精確有效地控制結構的抗震性能。因而，從概念上，特別是從結構總體上考慮抗震工程決策的方法，即抗震概念設計方法越來越受到各國學者的高度重視，但對于斜拉橋的抗震概念設計還鮮有人系統(tǒng)地研究。斜拉橋的抗震概念設計首先需要對橋梁結構本

2、身的特點有深刻的認識，又要綜合考慮場地條件、地震動特征等因素的影響。因此本文在以往抗震概念設計研究的基礎上，對影響斜拉橋抗震概念設計的因素進行了系統(tǒng)的研究與分析，取得了一些有價值的結果，具體內(nèi)容如下:
　　結構體系因素對斜拉橋抗震性能的影響
　　首先利用有限元軟件SAP2000對一座實際斜拉橋建模，并對其振型模態(tài)和反應譜分析，總結了斜拉橋的動力特性和抗震性能。然后以此斜拉橋模型為參照，分別介紹了斜拉橋主要受力構件（索塔、主梁

3、和拉索布置）的常用構造形式、常用材料、結構體系以及尺寸的合理設計范圍。進而在此合理范圍內(nèi)，通過改變實際斜拉橋模型的參數(shù)和尺寸得到新的模型，對此新模型進行動力特性和反應譜分析，并與實際原模型對比分析，得出了不同的主梁、索塔、拉索布置形式、邊主跨比、高跨比以及塔梁連接剛度等因素對斜拉橋動力特性和抗震性能的影響規(guī)律。最后提出影響因子，直觀明了地表明了不同因素對斜拉橋反應譜響應的影響程度以及對斜拉橋不同方向（順橋向、橫橋向）的影響程度。

4、　　斜拉橋在近場脈沖型地震動作用下的規(guī)律研究
　　本文通過選取5條有代表性的近場脈沖型地震動記錄和5條普通地震動記錄，對它們的速度時程和加速度反應譜進行了對比分析，并以近場脈沖型地震動為出發(fā)點，對斜拉橋在這兩種地震動作用下進行了時程計算分析;從而得到了近場脈沖型地震動對斜拉橋地震響應的影響規(guī)律。
　　漂浮體系斜拉橋縱飄振型周期的簡化計算與常用抗震措施及成功實例
　　在斜拉橋抗震方面，縱飄振型具有長周期的隔震性能，在順橋

5、向水平地震力的作用下，這一振型的貢獻占絕對優(yōu)勢，因而對此振型周期的簡化計算有著重要的意義。為此，本文通過把斜拉橋簡化為單質點模型，進而研究建議了計算其縱飄周期的公式，最后結合工程實例，驗證了其有效性。
　　為了完善抗震概念設計，以彌補在橋梁設計中的一些總體或局部的薄弱環(huán)節(jié)，本節(jié)對常用的抗震措施進行了概述，包括阻尼器、鎖定裝置、緩沖器以及各種減隔震支座。接著介紹了一些橋梁抗震設計的成功實例，包括采用阻尼器（強風時限位）連接的蘇通大橋