考虑主梁质量分布的大跨度斜拉桥动力分析模型改进研究
发布时间：2024-04-14 18:38
大跨斜拉桥动力分析模型改进研究对于提高斜拉桥动力特性及地震响应分析水平具有重要意义。以往斜拉桥动力分析以单梁模型为主,但这种形式在分析时无法准确考虑主梁的扭转效应,为使其分析结果更加精确合理,本文对单主梁模型进行了改进,重点是对集中于主梁的质量进行合理分布,并以西江水道(55+175+400+175+55)m斜拉桥为工程依托,运用改进模型对其进行了分析对比。主要工作内容及结论如下:(1)概括了斜拉桥在国内外的发展现状,总结了斜拉桥动力分析的研究现状,介绍了现有的桥梁地震响应分析内容与方法及详细的工程背景。(2)对比介绍了以往斜拉桥动力分析时常用的几种有限元模型,阐述了模型改进的理论基础及质量分布模型的建模重点。(3)介绍了斜拉桥自振特性的理论,以有限元分析软件Midas Civil和Midas FEA分别建立了改进的单梁质量分布模型和实体单元模型,分析得到了本桥的振型。对比振型结果发现,本桥符合常规大跨斜拉桥轻柔的特性,主梁质量分布对于结构振型存在一定的影响,振动频率会随质量分布数量的增加呈现出较为明显的增减趋势,且在第20阶振型出现了明显的主梁扭转。(4)以已有的反应谱法推导原理,确...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究必要性
1.2 斜拉桥概述
1.2.1 斜拉桥起源与发展
1.2.2 斜拉桥在国内的发展
1.3 斜拉桥动力分析的研究现状
1.3.1 斜拉桥动力分析方法与内容
1.3.2 斜拉桥动力分析模型的发展
1.4 桥梁地震响应分析内容与方法研究
1.4.1 我国桥梁抗震的发展
1.4.2 桥梁结构地震响应分析内容
1.4.3 静力法
1.4.4 反应谱法
1.4.5 时程分析法
1.5 工程背景
1.6 主要研究内容
2 动力分析模型的改进理论基础研究
2.1 斜拉桥动力分析常用有限元模型
2.1.1 单主梁模型
2.1.2 双主梁模型
2.1.3 三主梁模型
2.1.4 梁壳模型
2.1.5 实体单元模型
2.2 动力分析模型理论研究
2.3 改进单梁质量分布模型的建立
2.3.1 主梁质量分布模式
2.3.2 单梁质量分布模型
2.3.3 集中质量与一致质量
2.3.4 模型反力对比
2.4 本章小结
3 质量分布对大跨度斜拉桥振型的影响
3.1 斜拉桥自振特性理论分析
3.1.1 斜拉桥自振特性基本理论
3.1.2 特征值求解方法
3.2 斜拉桥振型分析
3.2.1 斜拉桥振型分析结果
3.2.2 不同质量分布模型振型对比分析
3.3 本章小结
4 不同主梁质量分布的大跨斜拉桥地震响应反应谱分析
4.1 反应谱法基本原理
4.1.1 反应谱法原理概述
4.1.2 反应谱法分析推导过程
4.2 质量分布模型的反应谱确定
4.2.1 反应谱曲线的确定
4.2.2 地震输入方向
4.3 质量分布模型的反应谱对比
4.3.1 纵向地震作用下关键部位反应谱响应对比
4.3.2 横向地震作用下关键部位反应谱响应对比
4.3.3 竖向地震作用下关键部位反应谱响应对比
4.4 本章小结
5 不同主梁质量分布的大跨斜拉桥地震响应时程分析
5.1 动态时程分析法的基本原理
5.1.1 时程分析法概述
5.1.2 时程分析推导过程
5.2 时程分析地震波的选取与调整
5.2.1 时程分析地震波选取与调整理论
5.2.2 时程分析地震波的选取
5.3 质量分布模型的时程分析
5.3.1 El Centro波时程反应分析
5.3.2 Tianjin波时程反应分析
5.3.3 Taft波时程反应分析
5.4 反应谱分析与时程分析结果对比
5.4.1 纵向地震响应对比
5.4.2 横向地震响应对比
5.4.3 竖向地震响应对比
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3955111
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究必要性
1.2 斜拉桥概述
1.2.1 斜拉桥起源与发展
1.2.2 斜拉桥在国内的发展
1.3 斜拉桥动力分析的研究现状
1.3.1 斜拉桥动力分析方法与内容
1.3.2 斜拉桥动力分析模型的发展
1.4 桥梁地震响应分析内容与方法研究
1.4.1 我国桥梁抗震的发展
1.4.2 桥梁结构地震响应分析内容
1.4.3 静力法
1.4.4 反应谱法
1.4.5 时程分析法
1.5 工程背景
1.6 主要研究内容
2 动力分析模型的改进理论基础研究
2.1 斜拉桥动力分析常用有限元模型
2.1.1 单主梁模型
2.1.2 双主梁模型
2.1.3 三主梁模型
2.1.4 梁壳模型
2.1.5 实体单元模型
2.2 动力分析模型理论研究
2.3 改进单梁质量分布模型的建立
2.3.1 主梁质量分布模式
2.3.2 单梁质量分布模型
2.3.3 集中质量与一致质量
2.3.4 模型反力对比
2.4 本章小结
3 质量分布对大跨度斜拉桥振型的影响
3.1 斜拉桥自振特性理论分析
3.1.1 斜拉桥自振特性基本理论
3.1.2 特征值求解方法
3.2 斜拉桥振型分析
3.2.1 斜拉桥振型分析结果
3.2.2 不同质量分布模型振型对比分析
3.3 本章小结
4 不同主梁质量分布的大跨斜拉桥地震响应反应谱分析
4.1 反应谱法基本原理
4.1.1 反应谱法原理概述
4.1.2 反应谱法分析推导过程
4.2 质量分布模型的反应谱确定
4.2.1 反应谱曲线的确定
4.2.2 地震输入方向
4.3 质量分布模型的反应谱对比
4.3.1 纵向地震作用下关键部位反应谱响应对比
4.3.2 横向地震作用下关键部位反应谱响应对比
4.3.3 竖向地震作用下关键部位反应谱响应对比
4.4 本章小结
5 不同主梁质量分布的大跨斜拉桥地震响应时程分析
5.1 动态时程分析法的基本原理
5.1.1 时程分析法概述
5.1.2 时程分析推导过程
5.2 时程分析地震波的选取与调整
5.2.1 时程分析地震波选取与调整理论
5.2.2 时程分析地震波的选取
5.3 质量分布模型的时程分析
5.3.1 El Centro波时程反应分析
5.3.2 Tianjin波时程反应分析
5.3.3 Taft波时程反应分析
5.4 反应谱分析与时程分析结果对比
5.4.1 纵向地震响应对比
5.4.2 横向地震响应对比
5.4.3 竖向地震响应对比
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3955111
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3955111.html