文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
P1水准下某悬索桥地震响应分析
姓名:王志清
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:张卉
20051105
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着国家经济的飞速发展,大跨度桥梁的建设日益增多,悬索桥由于其缆索承
重的特点而具有超长的跨度,使其在技术经济上优于其他承重结构,因而受到广大
设计者的青睐。作为生命线工程的桥梁,抗震设计已成为桥梁设计中不可缺少的部
分,地震作用直接影响着其结构的安全可靠性。国内外学者对悬索桥的动力性能和
抗震设计方法进行了大量的研究工作,悬索桥地震响应更是广泛关注的对象。在已
有的地震响应研究中,所采用的结构计算模型、激励、分析方法不尽相同,结果存
在一定差异。
为了全面分析某大跨悬索桥的地震响应,本文采用时程分析法直接输入地震波
记录,可以比较真实地反应地震过程中悬索桥的动力性能,便于详细了解结构在整
个地震过程中的动力响应。
本文首先利用 ANSYS 软件建立了三维有限元模型,分析了主缆预应力对悬索
桥的初始平衡构型以及应力刚化、大变形等对其振型和频率的影响;
然后采用 MATLAB 语言编制了人工合成地震波程序,分别合成了考虑行波效
应和空间相关的多点地震动位移时程;
最后采用时程分析方法,对悬索桥进行了三维有限元非线性地震仿真分析,考
虑地震动空间变异性对悬索桥的影响,比较了地震动一致输入、行波输入、多点输
入下悬索桥的动力响应,并通过与小变形的工况比较,试图分析大变形对悬索桥的
地震响应的影响。

关键词:大跨悬索桥空间变异性人工地震波非线性时程分析方法

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
As the great development of national economy, the long-span bridge is built more
and more. The suspension bridge, which has super long span for its characteristics of
cable bearing, is favored in design for the technologic and economic superiority than the
others. As a bridge of lifeline engineering, seismic design is an indispensable part in
bridge design because of seismic influences on the safety and reliability of the structure.
Plentiful studies are reported on the dynamic behaviors and the seismic design methods,
and more focuses are on the seismic responses of suspension bridges. Because of
different structural models, excitations and methods in those studies, there are different
results.
In order to analyze the seismic responses of a long-span suspension bridge, the
time-history dynamic analysis is used, which can directly input the real records of
earthquake waves and reflect the factual dynamic behaviors of structures subject to
earthquake wave so that one can observe the dynamic responses of structures in the
whole period of earthquake.
The three dimension model of the long-span suspension bridge is firstly developed
using ANSYS. Based on the 3D model, the influences of the prestr