[碩士]爆破地震波作用下斜拉橋的動力響應

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　　[碩士]爆破地震波作用下斜拉橋的動力響應　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：長安大學　　學位年度：2011　　爆破震動下結構的響應是一個極其復雜的問題，它不但與爆破強度、爆源與結構物的距離(爆心距)有關，而且與振動的傳播介質(zhì)、承受振動的結構物本身的動力特性等有直接關系。爆破震動的結構響應因其影響因素很多，很難用數(shù)值方法進行模擬，目前，工程界基本上還是依據(jù)試驗觀測，相關的研究非常有限，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輸建設上的廣泛應用，非常有必要對作為重要交通設施的橋梁結構的爆破震動響應進行深入的研究?！　? 本文以斜拉橋作為研究對象，針對其爆破震動響應情況進行了研究。考慮到地基一樁礎一橋梁結構的振動的密切關系，本文在分析研究中考慮它們之間的動力相互作用，將樁土效應作為主要的考慮因素，建立了實例結構的三個有限元模型，結合斜拉橋動力特性及動力分析方法等研究現(xiàn)狀，分別采用反應譜以及動力時程分析方法，對斜拉橋結構進行了相關的爆破地震響應分析，并在此基礎上對斜拉橋在爆破地震作用下的破壞形式進行了討論，提出了結構震害的防護措施。本文的主要工作和研究成果包括以下幾個方面:　　 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;介紹了結構動力響應分析的理論基礎，給出了單自由度體系和多自由度體系動力分析的基本公式和計算方法，分析了爆破震動的結構響應計算方法，著重研究了反應譜法和時程分析的基本理論。　　 2、對土一基礎一橋梁結構之間的動力相互作用問題進行了介紹，詳細研究了有限元分析中樁土的建模方法，在此基礎上提出了本文考慮樁土效應的結構有限元建模方法，并對其數(shù)據(jù)計算和軟件應用進行了實踐?！　? 3、運用midas程序分別對文中的塔梁固結體系斜拉橋建立了三種計算模型，隨之進行了結構的自振特性分析，得出了樁土效應對本橋自振特性的影響。　　 4、考慮樁土效應，結合反應譜分析方法和CQC振型疊加方法，探討了4種抗爆地震設計反應譜作用下斜拉橋的主梁位移、塔頂偏位、主梁內(nèi)力、索力等的響應規(guī)律，并與未考慮樁土效應的結果進行對比，研究地基一樁基一結構之間的動力相互作用對結構的影響規(guī)律?！　? 5、應用實測爆破震動時程曲線對本文建立的三個模型進行了爆破地震動力時程分析，并與反應譜分析結果進行了比較，得出了結構位移和內(nèi)力響應的差異。　　 6、對斜拉橋在爆破地震作用下的破壞形式進行了總結和分析，提出了一些行之有效的主動、被動防護措施。

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