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地震作用下钢波纹板涵洞的力学响应及应用研究
| 论文题名： | 地震作用下钢波纹板涵洞的力学响应及应用研究 |
| 关键词： | 钢波纹板涵洞;力学响应;数值模拟;时程分析;抗震性能 |
| 摘要： | 由于混凝土的抗拉性能较差使得钢筋混凝土涵洞较易出现裂缝，严重的可影响涵洞的正常使用。我国处于地震高发区域，结构物在地震中会产生剧烈的振动。通过调查发现在地震中钢筋混凝土涵洞会因为裂缝、塌陷等震害而损毁，且数量惊人。钢波纹板涵洞结构形式简单，有良好的抗拉压性能及变形能力。为了探讨钢波纹板涵洞的抗震性能，本文通过数值模拟的方式，采用反应谱法、时程分析法来分析此结构在自重、地震作用、汽车荷载下的动力响应，得出了一些结论，主要成果如下: 1、地震时钢筋混凝土结构的涵洞出现了多种震害，造成涵洞损毁数量众多、损失较大。运用有限元法借助软件ANSYS分别建立了反应谱及时程分析法下的分析模型。 2、随着地震烈度的改变，钢波纹板涵洞不同部位出现了不同的动力响应。当地震烈度增大时，结构的受力与位移均出现整体增大的变化。自重引起的钢波纹板涵洞内力一般小于地震作用引起的内力。 3、钢波纹板涵洞壁厚的改变会导致自身刚度的变化，当结构承受地震作用时，其自身的内力与位移随着壁厚的增加而逐渐变小。壁厚相同时，不同部位受地震与自重作用的影响不同，但自重作用产生的内力与位移小于地震作用产生的内力与位移。 4、钢波纹板涵洞的动力响应受自身管径变化的影响较为明显，当结构承受地震作用时，不同部位的内力随着管径的增加表现出不同的响应，但位移呈增大的趋势。当结构分别承受地震、自重作用时，管径越大，分别由这两种作用引起的结构内力的最大值越接近。 5、汽车荷载的存在对钢波纹板涵洞的动力响应影响较小。 6、钢波纹板涵洞分别在自重、水平地震、水平地震外加汽车作用下其水平位移由水平地震作用决定，而其竖向位移则由自重作用控制。 7、通过对比，这两种方法计算的应力与位移的结果除在个别点处有些差异外，大部分结果比较接近，两种方法揭示的规律是一致的。 8、结合一些抗震规范、地下结构的抗震措施以及本文的分析内容，对钢波纹板涵洞的抗震措施提出了一些建议。 |
| 作者： | 刘世强 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李祝龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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