考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的斜拉橋地震反應(yīng)分析.pdf

1、本文利用大型有限元軟件ANSYS/LS-DYNA及其并行計算方法,對斜拉橋進(jìn)行了考慮樁-土-橋動力相互作用的地震反應(yīng)分析。 (1) 對樁-土-橋動力相互作用的發(fā)展歷史,計算方法進(jìn)行了簡要的概括總結(jié),提出了本文研究的重點(diǎn)；對ANSYS/LS-DYNA軟件進(jìn)行了介紹,并對如何用于三維建模及進(jìn)行考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的地震反應(yīng)分析作了詳細(xì)的介紹。 (2) 應(yīng)用ANSYS/LS-DYNA軟件合理建立了斜拉橋有限元動力計算模型,并基

2、于剛性地基假定,采用時程反應(yīng)分析的加速度一致激勵法,分別計算了地震波在縱向、橫向、豎向三向正交分量獨(dú)立作用和聯(lián)合作用下斜拉橋的地震反應(yīng),發(fā)現(xiàn)橫向、縱向地震分量使斜拉橋產(chǎn)生較大的位移和內(nèi)力,并伴隨著結(jié)構(gòu)的空間運(yùn)動耦合。 (3) 建立了考慮樁-土-橋動力相互作用效應(yīng)的三維整體計算模型,對其進(jìn)行動力反應(yīng)時程分析,并與剛性地基假定模型計算結(jié)果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)考慮樁-土相互作用后斜拉橋地震反應(yīng)顯著增大,對于深樁基礎(chǔ)斜拉橋,若按剛性地基假定

3、考慮會降低結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防要求。 (4) 考慮上部橋梁結(jié)構(gòu)材料非線性,計算縱向地震波作用下的地震反應(yīng)；與線性分析情況作了比較,得出如下結(jié)論：非線性情形主梁跨中位移、速度、加速度顯著增大,而彎矩反而減小。 (5) 采用地震波等效輸入,計算地震波縱向輸入下各關(guān)鍵點(diǎn)的地震反應(yīng)；并與土-橋梁三維整體模型分析結(jié)果作了比較,得出如下結(jié)論：主橋塔頂X向相對位移減小24.22％,絕對加速度峰值減小6.67％,主梁跨中X向相對位移減小8.2