大跨連續(xù)剛構(gòu)橋振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究

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1、密級(jí)：公開(kāi)中圖分類(lèi)號(hào)：U448碩士學(xué)位論文大跨連續(xù)剛構(gòu)橋振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究研究生：夏鴻翔導(dǎo)師：鄭玉國(guó)學(xué)科：土木工程研究方向：橋梁與隧道工程2018年6月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterShakingTableResearchofLongSpanContinuousRigidFrameBridgeCandidate：XiaHongxiangSupervisorandRank：ZhengYuguo大跨連續(xù)剛構(gòu)橋振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究學(xué)位類(lèi)學(xué)術(shù)型學(xué)位作者姓名夏鴻翔型作者學(xué)號(hào)15010202038學(xué)科（專(zhuān)業(yè)學(xué)位類(lèi)別)土木工程研究方向（專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域)橋梁與隧道工程導(dǎo)師姓名及職稱(chēng)鄭

2、玉國(guó)副教授實(shí)踐導(dǎo)師姓名及職稱(chēng)所在學(xué)院土木工程學(xué)院論文提交日期2018年6月學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編

3、入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要摘要連續(xù)剛構(gòu)橋把T型剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)集合在一起，特點(diǎn)是主梁為連續(xù)梁體，并與橋墩固結(jié)。連續(xù)剛構(gòu)橋已成為大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的首選，大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋在地震作用下受力復(fù)雜，存在多種耦合作用。大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在實(shí)際地震作用下往往不是一致激勵(lì)，而是多點(diǎn)激勵(lì)，會(huì)受行波效應(yīng)丶場(chǎng)地效應(yīng)和相干效應(yīng)等因素的影響，大跨連續(xù)剛構(gòu)橋各個(gè)支點(diǎn)受到的輸入地震波的振幅和相位一般都不同，僅僅考慮單點(diǎn)分析或者一致激勵(lì)并不能對(duì)橋梁的抗震設(shè)計(jì)有著實(shí)質(zhì)性的提高，因此，對(duì)大跨連續(xù)剛構(gòu)

4、橋必須考慮多點(diǎn)激勵(lì)和多維地震耦合作用的影響。為了研究大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋的地震反應(yīng)特性，以某座高墩大跨連續(xù)梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象，橋梁跨度大，荷載復(fù)雜。為了研究這座橋梁的抗震性能，理論計(jì)算是必要條件，還應(yīng)該對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究。本文的理論指導(dǎo)為動(dòng)力相似理論，對(duì)模型結(jié)構(gòu)采用C40混凝土和Q235鋼為原料制作一個(gè)縮尺比例為1/20的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?。為研究此橋的抗震性能，進(jìn)行了縱向地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量了縮尺模型的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，包括加速度、位移和應(yīng)變的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。利用有限元模擬軟件Opensees對(duì)結(jié)構(gòu)模型各截面建立精確的纖維模型，利用TCL語(yǔ)言編寫(xiě)結(jié)構(gòu)一致激勵(lì)與多點(diǎn)激勵(lì)程序，建立理論計(jì)算模型，計(jì)算

5、模型的動(dòng)力特性。通過(guò)理論計(jì)算與實(shí)測(cè)值的比較，驗(yàn)證了理論計(jì)算模型的正確性。為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，再用有限元模擬軟件Midas/Civil建立模型，對(duì)理論計(jì)算結(jié)果驗(yàn)算提供了參考。利用SeismoMatch軟件和MIDAS/CIVIL中的SGS插件合成人工地震波，對(duì)結(jié)構(gòu)輸入多種工況的設(shè)計(jì)地震波，設(shè)計(jì)試驗(yàn)工況，采集結(jié)構(gòu)在一致激勵(lì)與多點(diǎn)激勵(lì)工況中局部場(chǎng)地效應(yīng)、行波效應(yīng)以及全面非一致地震工況中局部場(chǎng)地效應(yīng)、行波效應(yīng)的作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的加速度、位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)，研究多點(diǎn)激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響，研究表明：Ⅰ摘要輸入地震烈度越大，結(jié)構(gòu)響應(yīng)越大，輸入地震烈度越大，結(jié)構(gòu)響應(yīng)越大，且地震烈度與結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)呈非線(xiàn)性關(guān)系；場(chǎng)

6、地類(lèi)型對(duì)結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)具有一定的影響；同時(shí)局部場(chǎng)地效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)有著微弱的影響；在一定范圍內(nèi)，行波效應(yīng)的波速越小，對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響越大，結(jié)構(gòu)的響應(yīng)變化幅度越大，行波效應(yīng)對(duì)高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的地震反應(yīng)的影響是相對(duì)有利的，隨著波速的增加，結(jié)構(gòu)的響應(yīng)變化幅度逐漸變小，當(dāng)波速大于500m/s的時(shí)候行波效應(yīng)不明顯，當(dāng)同時(shí)存在行波效應(yīng)和局部場(chǎng)地效應(yīng)的時(shí)候結(jié)構(gòu)的響應(yīng)遠(yuǎn)小于一致激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的響應(yīng)。關(guān)鍵詞：大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋；振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)；有限元分析；行波效應(yīng)；結(jié)構(gòu)響應(yīng)Ⅱ摘要AbstractThecontinuousrigidframebridgecombinestheadvantagesofTtyperigid

7、framebridgeandcontinuousgirderbridge,characterizedbycontinuousgirdergirderandconsolidationwithpiers.Thecontinuousrigidframebridgehasbecomethefirstchoiceforlong-spanprestressedconcretebridges.Thelong-s