大跨連續(xù)剛構橋振動臺試驗研究

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1、密級：公開中圖分類號：U448碩士學位論文大跨連續(xù)剛構橋振動臺試驗研究研究生：夏鴻翔導師：鄭玉國學科：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)剛構橋振動臺試驗研究學位類學術型學位作者姓名夏鴻翔型作者學號15010202038學科（專業(yè)學位類別)土木工程研究方向（專業(yè)領域)橋梁與隧道工程導師姓名及職稱鄭

2、玉國副教授實踐導師姓名及職稱所在學院土木工程學院論文提交日期2018年6月學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權湖南科技大學可以將本學位論文的全部或部分內容編

3、入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導師簽名：日期：年月日摘要摘要連續(xù)剛構橋把T型剛構橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點集合在一起，特點是主梁為連續(xù)梁體，并與橋墩固結。連續(xù)剛構橋已成為大跨徑預應力混凝土橋梁的首選，大跨度連續(xù)剛構橋在地震作用下受力復雜，存在多種耦合作用。大跨連續(xù)剛構橋在實際地震作用下往往不是一致激勵，而是多點激勵，會受行波效應丶場地效應和相干效應等因素的影響，大跨連續(xù)剛構橋各個支點受到的輸入地震波的振幅和相位一般都不同，僅僅考慮單點分析或者一致激勵并不能對橋梁的抗震設計有著實質性的提高，因此，對大跨連續(xù)剛構

4、橋必須考慮多點激勵和多維地震耦合作用的影響。為了研究大跨度連續(xù)剛構橋的地震反應特性，以某座高墩大跨連續(xù)梁橋為研究對象，橋梁跨度大，荷載復雜。為了研究這座橋梁的抗震性能，理論計算是必要條件，還應該對該結構進行振動臺模型試驗研究。本文的理論指導為動力相似理論，對模型結構采用C40混凝土和Q235鋼為原料制作一個縮尺比例為1/20的試驗模型。為研究此橋的抗震性能，進行了縱向地震模擬振動臺試驗。通過實驗測量了縮尺模型的動態(tài)響應特性，包括加速度、位移和應變的動態(tài)響應。利用有限元模擬軟件Opensees對結構模型各截面建立精確的纖維模型，利用TCL語言編寫結構一致激勵與多點激勵程序，建立理論計算模型，計算

5、模型的動力特性。通過理論計算與實測值的比較，驗證了理論計算模型的正確性。為保證試驗數據的準確性，再用有限元模擬軟件Midas/Civil建立模型，對理論計算結果驗算提供了參考。利用SeismoMatch軟件和MIDAS/CIVIL中的SGS插件合成人工地震波，對結構輸入多種工況的設計地震波，設計試驗工況，采集結構在一致激勵與多點激勵工況中局部場地效應、行波效應以及全面非一致地震工況中局部場地效應、行波效應的作用下結構響應的加速度、位移、應變數據，研究多點激勵對結構響應的影響，研究表明：Ⅰ摘要輸入地震烈度越大，結構響應越大，輸入地震烈度越大，結構響應越大，且地震烈度與結構地震響應呈非線性關系；場

6、地類型對結構的地震響應具有一定的影響；同時局部場地效應對結構響應有著微弱的影響；在一定范圍內，行波效應的波速越小，對結構響應的影響越大，結構的響應變化幅度越大，行波效應對高墩大跨連續(xù)剛構橋的地震反應的影響是相對有利的，隨著波速的增加，結構的響應變化幅度逐漸變小，當波速大于500m/s的時候行波效應不明顯，當同時存在行波效應和局部場地效應的時候結構的響應遠小于一致激勵對結構產生的響應。關鍵詞：大跨度連續(xù)剛構橋；振動臺試驗；有限元分析；行波效應；結構響應Ⅱ摘要AbstractThecontinuousrigidframebridgecombinestheadvantagesofTtyperigid

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