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档案号:2008-103-081402-020-018 学号:061103001
硕士学位论文
(2008 届)
考虑土-结构相互作用的斜拉桥地震
反应分析
研究生姓名鲍宸民
指导教师姓名丁海平教授
专业名称结构工程
研究方向工程结构抗震
论文提交日期 2008 年 5 月
苏州科技学院硕士学位论文
考虑土-结构相互作用的斜拉桥地震
反应分析
硕士研究生:鲍宸民
指导教师:丁海平教授
学科专业:结构工程
苏州科技学院土木工程系
二○○八年五月
Master Dissertation of Suzhou University of
Science and Technology
3-D seismic response analysis of bridge
Pier-pile- Soil system
Master Candidate:Bao Chenmin
Supervisor: Haiping
Major:Structure Engineering
Suzhou University of Science and Technology
Department of Civil Engineering
May, 2008
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论文作者签名: 日期: 年月日
指导教师签名: 日期: 年月日
苏州科技学院硕士学位论文摘要
摘要
本文利用大型有限元软件 ANSYS/LS-DYNA 及其并行计算方法,对斜拉桥进行
了考虑桩-土-桥动力相互作用的地震反应分析。
(1) 对桩-土-桥动力相互作用的发展历史,计算方法进行了简要的概括总结,提出了
本文研究的重点;对 ANSYS/LS-DYNA 软件进行了介绍,并对如何用于三维建模及
进行考虑土-结构相互作用的地震反应分析作了详细的介绍。
(2) 应用ANSYS/LS-DYNA软件合理建立了斜拉桥有限元动力计算模型,并基于刚性
地基假定,采用时程反应分析的加速度一致激励法,分别计算了地震波在纵向、横向、
竖向三向正交分量独立作用和联合作用下斜拉桥的地震反应,发现横向、纵向地震分
量使斜拉桥产生较大的位移和内力,并伴随着结构的空间运动耦合。
(3) 建立了考虑桩-土-桥动力相互作用效应的三维整体计算模型,对其进行动力反应
时程分析,并与刚性地基假定模型计算结果进行了比较,发现考虑桩-土相互作用后
斜拉桥地震反应显著增大,对于深桩基础斜拉桥,若按刚性地基假定考虑会降低结构
的抗震设防要求。
(4) 考虑上部桥梁结构材料非线性,计算纵向地震波作用下的地震反应;与线性分析
情况作了比较,得出如下结论:非线性情形主梁跨中位移、速度、加速度显著增大,
而弯矩反而减小。
(5) 采用地震波等效输入,计算地震波纵向输入下各关键点的地震反应;并与土-桥梁
三维整体模型分析结果作了比较,得出如下结论:%,
%,%,绝对加速度峰值减小
%,结果相差不大,可见地震波等效输入也是可以实施的。
关键词: 松原桥;桥梁地震反应;桩-土-桥相互作用;ANSYS/LS-DYNA
苏州科技学院硕士学位论文摘要
Abstra