考虑土-结构相互作用的斜拉桥地震反应分析硕士学位论文.pdf

分类号: 密级:
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
苏州科技学院学位论文独创性声明和使用授权书

独创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究
工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或
集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,
均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名: 日期: 年月日


学位论文使用授权书
苏州科技学院、国家图书馆等国家有关部门或机构有权保留本人所送交论文
的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅。本人完全了解苏州科技学院关于
收集、保存、使用学位论文的规定,即:按照学校要求提交学位论文的印刷本和
电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服
务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存汇编学位论文;同意
学校在不以赢利为目的的前提下,用不同方式在不同媒体上公布论文的部分或全
部内容。

(保密论文在解密后遵守此规定)


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