深软场地上考虑SSI效应时斜拉桥地震反应及被动控制研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lnfssg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土与结构动力相互作用问题,尤其是大跨桥梁结构与深软地基动力相互作用问题,一直是学术界非常棘手而热门的话题。我国目前在建或已建大跨桥梁,在选址上多跨越了江河湖泊,而江河湖泊所处的深软场地对于桥梁抗震是个不利的因素。由于深软场地卓越周期较长,将使得基岩地震动经过土层介质后主要以长周期分量为主,这就可能接近大跨桥梁的自振周期,从而产生非常不利的共振现象。但是受到计算条件的限制,目前做法仍是用采用弹簧-质量系统模拟地基土体,这种方法简单易行,但是不能反映土体的非线性动力特性,因此也不能模拟强震下深软土-桥梁结构的动力相互作用。   本文以某工程为背景,选取典型的Ⅲ、Ⅳ类深软场地,采用一种能够合理模拟深软场地非线性特性的土体粘塑性动力本构模型,基于有限元软件ABAQUS建立了深软场地上软土-桩基-斜拉桥分析模型,对深软土-桩基-斜拉桥相互作用体系进行了水平地震荷载下的三维有限元分析。通过对比两类场地上考虑动力相互作用(ssi)和不考虑动力相互作用(nossi)时斜拉桥地震反应的计算结果,研究了深软场地-桥梁结构动力相互作用问题。此外,在斜拉桥上加入粘滞阻尼器,对比了刚性和柔性地基下的减震效果,初步讨论了动力相互作用效应对斜拉桥被动控制的影响。得出的主要结论如下:   (1)土-结构动力相互作用对横桥向地震反应具有更大的影响。同样的地震动输入,当顺桥向输入时,两类场地上考虑动力相互作用时桥梁主要部位内力均比不考虑相互作用有明显增大;当横桥向输入时,两类场地上考虑动力相互作用后无论是内力还是位移的变化规律都较纵桥向输入时复杂,输入el波时,土体的存在减小了结构的反应。   (2)本文多数情况下考虑土-结构动力相互作用时桥梁主要截面内力反应均有所增大,但是在个别地震动输入下,考虑相互作用后桥梁结构反应减小了,表明基岩地震动输入的频谱特性对相互作用系统的影响很大。另外,总体上看,地基土变软时,土体-桥梁动力相互作用更加明显,桥梁结构内力反应增大。   (3)采用粘滞阻尼器不仅能减小斜拉桥主要截面纵向位移反应,而且能降低桥梁结构内力反应,因此是一种很好的桥梁被动控制手段;然而,刚性地基和柔性地基下的减震效果差异较大。刚性地基假设下高估了阻尼器对桥梁的被动控制效果,而这种被高估的被动控制方法,用在柔性地基上可能对桥梁结构产生负面效果。
其他文献
本文提出了巨型框筒-钢子框架结构,总结了基础隔震的优缺点,提出了子框架隔震,利用拉格朗日原理推导隔震结构的运动方程。对这种新型结构利用ANSYS建立了两种方案模型,一种是
论文从机理上研究了反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土构件的粘结性能的退化,以及这种退化对构件抗弯、抗剪承载力的影响。主要内容包括以下几个方面:(1)基于已有粘结滑移各临界
2007年7月1日,举世瞩目的青藏铁路建成通车。这条被称做“天路”的铁路穿越了550公里的大片连续多年冻土区。由此带来了一系列关于冻土工程的技术探讨和问题研究。青藏高原全
对于腹板高厚比相对较大的工字钢梁通常采用设置加劲肋的方法来提高其腹板的局部稳定性,但加劲肋的设置增加了钢梁的用钢量和焊接工作量。为此,国内外研究者提出将平钢板弯曲加
随着城市地下铁道交通系统的在我国各大城市的快速发展,由轨道交通带来的振动和噪声问题也越来越受到人们的关注,交通振动所引起的振动公害已被列为世界七大环境公害之一。因此
落地球形网壳结构以其新颖的建筑造型、合理的结构特性而受到世界各国建筑师和结构工程师的青睐,这种高矢跨比的网壳结构,适当增大杆件的截面即可明显提高网壳的抗震能力,而
目前,在减振控制技术中调谐质量阻尼器(TMD)和粘滞流体阻尼器(VFD)可以说是较为突出实用的控制技术。然而,高层煤气工业厂房在两种阻尼器共同作用下控制效果的研究,还比较欠
超载预压被广泛应用于软基路堤的加固处理工程,实践证明超载预压是一种经济有效的软基处理辅助措施。高等级公路要求严格的工后沉降,低路堤是未来公路建设发展的方向,交通荷载对
随着混凝土应用技术的进步,高强、超高强混凝土在实际工程中得到了越来越广泛的应用。众所周知,随着强度的提高,混凝土的脆性也越来越大,因此在高强改性混凝土的研究与应用中
以节能、生态为理念的双层幕墙(DSF)围护体系已逐步应用于高层办公建筑。由于双层幕墙之间存在通风廊道,因此对于双层幕墙建筑有三个受风表面,即外层幕墙的内外表面以及内层