整体式桥台的无伸缩缝桥梁动力特性和地震反应研究

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采用整体式桥台的无伸缩缝桥梁在国外得到了广泛采用,但在国内鲜有实例,相关研究报告也相对较少。目前,尚少有报道指出对具体的实桥进行过完整的动力特性分析和抗震分析,主要原因是因为整体式桥台的无伸缩缝桥梁是土体-结构相互作用方面的典型例子,如何处理好土体-结构相互作用是其动力分析的关键问题。针对上述情况,本文开展了整体式桥台无伸缩缝桥梁的动力特性分析和地震反应分析,主要做了以下工作:1、本文的首要工作是解决土体-结构相互作用的模拟问题。在有限元分析中,本文采用一系列弹性弹簧单元模拟土作用,通过反复的等效线性迭代过程模拟土对结构的非线性。2、进行模态分析。首先,为了考察土体-结构的作用对结构的动力特性影响程度,分析了不考虑土体对结构作用和考虑土体对结构作用两种情况下结构的模态;其次,在不同强度的地震作用下,土体对结构的约束作用大小不同,因此结构在不同强度地震荷载作用下具有不同模态。本文分析了不同强度地震作用下模型的模态。此外,还比较了整体式桥台的无伸缩缝桥与有伸缩缝桥梁的模态差异。3、改变桥梁的结构参数,分析参数变化对桥梁动力特性的影响。找出了无伸缩缝桥梁动力性能的主要影响因素。4、分别采用反应谱法和动力时程分析法分析整体式桥台无伸缩缝桥梁的地震响应。 5、对无伸缩缝桥按比例缩放的全桥模型进行实验,测出结构的动力特性(固有频率、振型、周期等),验证有限元建模和分析的精确度
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