[碩士]爆破地震波作用下斜拉橋的動(dòng)力響應(yīng)

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　　[碩士]爆破地震波作用下斜拉橋的動(dòng)力響應(yīng)　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度：2011　　爆破震動(dòng)下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)是一個(gè)極其復(fù)雜的問題，它不但與爆破強(qiáng)度、爆源與結(jié)構(gòu)物的距離(爆心距)有關(guān)，而且與振動(dòng)的傳播介質(zhì)、承受振動(dòng)的結(jié)構(gòu)物本身的動(dòng)力特性等有直接關(guān)系。爆破震動(dòng)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)因其影響因素很多，很難用數(shù)值方法進(jìn)行模擬，目前，工程界基本上還是依據(jù)試驗(yàn)觀測(cè)，相關(guān)的研究非常有限，受研究手段和方法的限制，無論在深度還是廣度上都顯得較為膚淺和粗糙。然而隨著爆破工程在交通運(yùn)輸建設(shè)上的廣泛應(yīng)用，非常有必要對(duì)作為重要交通設(shè)施的橋梁結(jié)構(gòu)的爆破震動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行深入的研究?！　? 本文以斜拉橋作為研究對(duì)象，針對(duì)其爆破震動(dòng)響應(yīng)情況進(jìn)行了研究。考慮到地基一樁礎(chǔ)一橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)的密切關(guān)系，本文在分析研究中考慮它們之間的動(dòng)力相互作用，將樁土效應(yīng)作為主要的考慮因素，建立了實(shí)例結(jié)構(gòu)的三個(gè)有限元模型，結(jié)合斜拉橋動(dòng)力特性及動(dòng)力分析方法等研究現(xiàn)狀，分別采用反應(yīng)譜以及動(dòng)力時(shí)程分析方法，對(duì)斜拉橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的爆破地震響應(yīng)分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)斜拉橋在爆破地震作用下的破壞形式進(jìn)行了討論，提出了結(jié)構(gòu)震害的防護(hù)措施。本文的主要工作和研究成果包括以下幾個(gè)方面:　　 l、概述了爆破地震波的形成、種類、基本特性、傳播規(guī)律、影響因素等基本理論;介紹了結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析的理論基礎(chǔ)，給出了單自由度體系和多自由度體系動(dòng)力分析的基本公式和計(jì)算方法，分析了爆破震動(dòng)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)計(jì)算方法，著重研究了反應(yīng)譜法和時(shí)程分析的基本理論?！　? 2、對(duì)土一基礎(chǔ)一橋梁結(jié)構(gòu)之間的動(dòng)力相互作用問題進(jìn)行了介紹，詳細(xì)研究了有限元分析中樁土的建模方法，在此基礎(chǔ)上提出了本文考慮樁土效應(yīng)的結(jié)構(gòu)有限元建模方法，并對(duì)其數(shù)據(jù)計(jì)算和軟件應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)踐?！　? 3、運(yùn)用midas程序分別對(duì)文中的塔梁固結(jié)體系斜拉橋建立了三種計(jì)算模型，隨之進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的自振特性分析，得出了樁土效應(yīng)對(duì)本橋自振特性的影響。　　 4、考慮樁土效應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)譜分析方法和CQC振型疊加方法，探討了4種抗爆地震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜作用下斜拉橋的主梁位移、塔頂偏位、主梁內(nèi)力、索力等的響應(yīng)規(guī)律，并與未考慮樁土效應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，研究地基一樁基一結(jié)構(gòu)之間的動(dòng)力相互作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律?！　? 5、應(yīng)用實(shí)測(cè)爆破震動(dòng)時(shí)程曲線對(duì)本文建立的三個(gè)模型進(jìn)行了爆破地震動(dòng)力時(shí)程分析，并與反應(yīng)譜分析結(jié)果進(jìn)行了比較，得出了結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力響應(yīng)的差異。　　 6、對(duì)斜拉橋在爆破地震作用下的破壞形式進(jìn)行了總結(jié)和分析，提出了一些行之有效的主動(dòng)、被動(dòng)防護(hù)措施。

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