大跨度斜拉橋主塔結(jié)構(gòu)在地震作用下的減震性能分析.pdf

1、隨著全球化經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與現(xiàn)代建筑技術(shù)的快速進(jìn)步，橋梁在現(xiàn)代的基礎(chǔ)設(shè)施之中也扮演著越來(lái)越重要的角色，而斜拉橋結(jié)構(gòu)又是現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中的一種競(jìng)爭(zhēng)力極強(qiáng)的大跨度橋梁類型。近年來(lái)在全世界范圍內(nèi)，斜拉橋建造的數(shù)目急劇增大，其建造的跨度也越來(lái)越大，在我國(guó)已經(jīng)建成并投入使用了數(shù)座跨度在一千米以上的拉索型的橋梁，并且還有幾座大型的越江跨海的橋梁工程還在規(guī)劃或工程可行性研究的過(guò)程當(dāng)中，而在這些在建或者是待建的橋梁之中有的便是位于我國(guó)的強(qiáng)震區(qū)之內(nèi)，而且由

2、于斜拉橋結(jié)構(gòu)相對(duì)其他橋梁結(jié)構(gòu)類型來(lái)說(shuō)其基頻較低，在強(qiáng)裂的地震發(fā)生時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生比較大的位移響應(yīng)，將直接導(dǎo)致斜拉橋的主塔結(jié)構(gòu)等主要構(gòu)件的損傷甚至是倒塌破壞。在整個(gè)斜拉橋結(jié)構(gòu)當(dāng)中，主塔結(jié)構(gòu)是其主要的承重構(gòu)件，因此一旦主塔結(jié)構(gòu)在地震中遭受嚴(yán)重的損傷破壞，不僅將導(dǎo)致橋梁處于癱瘓掉，而且將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)震后的救援工作也會(huì)產(chǎn)生消極影響。因此為了避免在地震過(guò)程中遭受嚴(yán)重的損傷，一般在橋梁的設(shè)計(jì)階段就要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，所以需

3、要在橋梁結(jié)構(gòu)中采取一定的消能減震措施來(lái)減緩斜拉橋的地震損傷或者是以此來(lái)改變其結(jié)構(gòu)破壞的模式以防止結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌的情形。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）本文以一座試設(shè)計(jì)的超大跨度斜拉橋的主塔結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，利用大型有限元軟件ANSYS對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震分析，以曲率延性比作為損傷評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析主塔結(jié)構(gòu)在不同強(qiáng)度地震作用下的損傷破壞情況。
　　（2）利用推倒分析對(duì)附屬耗能構(gòu)件的截面形狀以及材料等加以選擇，使其在正常狀態(tài)下

4、能作為結(jié)構(gòu)的一部分承擔(dān)外部荷載，在地震作用下又能夠先于主塔結(jié)構(gòu)屈服從而達(dá)到良好的減震耗能效果。
　?。?）針對(duì)主塔結(jié)構(gòu)的損傷情形，在斜拉橋主塔結(jié)構(gòu)上附加附屬耗能構(gòu)件，用數(shù)值方法研究其在附加耗能構(gòu)件前后的抗震性能以及耗能能力，以附加構(gòu)件的屈服耗能，來(lái)達(dá)到穩(wěn)定而有效的耗能效果，以此來(lái)控制主塔結(jié)構(gòu)的損傷，并進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)的損傷控制效果。
　?。?）對(duì)主塔結(jié)構(gòu)上附屬耗能構(gòu)件的布置方案進(jìn)行優(yōu)化分析，得出附屬構(gòu)件的最優(yōu)布置方案，以得到最