撼要摘要地震是严重危害人类的一大自然灾害。在强震作用下，结构一般都处于非线性状态，如支窿位移过大导致落粱、相邻绦构物之闯发生碰撞等等。在现代交通系缀中，特别是在城枣交逯体系孛，大跨度城市立交援粱越来越多的搜采蠲。为了提高桥梁抗震分析的水准和改进设计，也因为大跨度桥梁地震响应的复杂和独特性，加强结构的菲线性理论研究典有十分重要的意义。本文在裁人礤究懿基礁上，对大跨度榜粱空阙地震反应逡萼亍了一些瑾论分析，发展了相应计算机抗震分析程序，对于桥梁抗震非线性分析理论中的支座单元、碰撞等问题做了研究工作。在此基础上，应用本文的程序对大型立交桥梁结梭l 乍了动力性分辑，从恧奁定程度上热深了黠缝搀焱缝震铭震下懿动力性能的认识。本文主要完成了下列一些工作内容：1 、大跨度城市立交晌线梁桥的动力特性分析和破坏模式的研究，对北京的一座大跨度城枣立交莛线梁援动力特魏及萁圭 囊震嚏疲送嚣了深入綦秀究。闲对，黠琵了现场实测和分析计算结果，用理论与试验相结合的方法对该桥的抗震性能做出基本评价，并通过计算分析此较了双向地簏输入与单向她震输入的计算误豢。2 、垮簸泰辑梁麓纯楚支承在多令洋洼支瘫上靛礤佳鞠线粱耩禳型，提出了遣震反应的简化分板方法，系统地总结和分析了各种因素对曲线桥粱动力反应的影响规律，给出了频率和振型的计算公式，编制了相应的计算图表，可供初步设计参考。3 、扩展了I D A R C B R I D G E ( G A O ) 的功能，农联桥模型中加入了碰撞单元，使之成为适用予大跨度城市立交桥梁抗震分析的有效工具，并将它应用于大跨度城市立交轿粱静撬震磷究彝竣诗诗算。4 、对城市立交橇梁，用上述计算工具，应用非线性时程分橱方法探讨了地震作用下城市立交桥梁栩邻联的非同向振动特性和伸缩缝处的碰撞效应。根据分析研究残栗建议了减小相邻联菲丽蠢振动帮伸缩缝缝碰撞效应浆措施和方法。此井还发展了挢梁上部结橡在地震蔫载下楣对位移的弼化计獒方法，使工程设计人员I 衰工韭大学王学搏学整论文方便地计算出地震荷载作用下桥梁上部络构的相对位移。S 、提出用残留位移作为评估娇梁结构损伤的附加搬拣，对滞回模型屈服后剐发系数和P D e l t a 效应的彩蛹送行了分桥，并在滞回禳鳖帮结稽分橱中考虑了国于P D e l t a 效应引起的几何非线性，通过对一典型桥粱结构实例分析，初步验证了此种方法的餐效性。燕键词大跨度桥梁；曲线桥梁；有限元程序；碰撞；残留位移A B S T R A C TA so n eo ft h em o s td e v a s t a t i n gn a t u r a ld i s a s t e r , e a r t h q u a k e sa l w a y sc a u s et r e m e n d o u sl o s s e so fl i f ea n dp r o p e r t y U n d e rg r e a te a r t h q u a k e ，b r i d g em a yg oi n t on o n l i n e a rp h a s e ，f o re x a m p l e ，u n s e a t i n gc a u s e db ye x c e s s i v es e i s m i cd i s p l a c e m e n to f殛鲥噩g ，p o u n d i n gb e t w e e na d j a c e n ts t r u c t u r e s ，e t c + A s 氇ed e v e l o p m e n to fm o d e mt r a f f i cs y s t e m 1 0 n gs p a nb r i d g ea r ea d o p t e dm o r ew i d e l y , f o rt h ec o m p l e x i t ya n dt h ep a r t i c u l a r i t y , i t Si m p o r t a n tt Oi n t e n s i f yt h er e s e a r c ho fs t r u c t u r a ln o n l i n e a rt h e o r yf o rt h es a k eo f i m p r o v i n gt h el e v e lo f s e i s m i ca n a l y s i sa n dd e s i g no f b r i d g es t r u c t u r e s 。B a s e do nt h ep r e v i o u sr e s e a r c ha c h i e v e m e n t si nt h i sf i e l d ，n o n l i n e a ra n a l y s e so fb r i d g es t r u c t u r ei n c l u d i n gp o u n d i n ge f f e c ta r es t u d i e di nt h i sd i s s e r t a t i o n A sar e s u l t ，f i n i t ee l e m e n tm o d e l ss u i t a b l ef o rl a r g es c a l es t r u c t u r ea r ei n t r o d u c e da n dap r o g r a mf o rs e i s m i ca n a l y s i so fb r i d g es y s t e mi sd e v e l o p e do nt h eb a s i so fI D A R C B R I D G Ep r o g r a m T h ed y n a m i ca n a l y s e so fs o m eb r i d g e sa r ec a r r i e do u tu s i n gt h i sp r o g r a ma n dt h e ns o m ei n s i g h t s 趣c o m p r e h e n s i o no ft h es t r u c t u r ed y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c sa r eb r o u g h ti n t o T h em a i nc o n t e n t so f t h i sd i s s e r t a t i o na r ed e s c r i b e da sf o l l o w s ：I I nt h i sp a p e r , as t u d yo ft h es e i s m i cr e s p o n s eo fl o n gs p a nc u r v e db r i d g e si sc o n d u c t e d ，M u l t i p l e - s p a nb r i d g e sw i t hu pt os e v e ns p a n sa r ea n a l y z e d T h ei n - s i t ur e s p o n s e sa n da n a l y s i sr e s u l t sw e r ee v a l u a t e d T h ec o m b i n e de f f e c t so ft h ee a r t h q u a k ee x c i t a t i o n si nt h et w oh o r i z o n t a ld i r e c t i o n sa r ea l s od i s c u s s e d T h ec o u p l i n gb e t w e e nt h ef l e x u r a lm o d e sa n dt o r s i o nm o d e s ，w h i c he x i s t si nt h ec u r v e db r i d g e ，i ss i g n i f i c a n t T h i si sd e t e r m i n e db yt h ec h a r a c t e r so ft h ec u r v e db r i d g e s ，b u ti t ，c a n n o tb ei d e n t i f i e dw h e nt h eb r i d g er e g a r d e da ss t r a i g h tb e a m s ，2 As i m p l i f i e db r i d g em o d e ls u i t a b l ef o ru s ei nap a r a m e t r i cs t u d yo fc u r v e dh i g h w a yb r i d g e sw i t hs t i f f n e s se c c e n t r i c i t yi sp r e s e n t e d ，T h ep r o p o s e dm o d e li ss i m p l e ，y e ti tc a p t u r e se s s e n t i a lf e a t u r e st h a ta f f e c tt h ed y n a m i cr e s p o n s eo ft h e s eb r i d g e s U s i n gt h i ss i m p l i f i e dm o d e l ，f o r m u l a sf o rc o m p u t i n ge a r t h q u a k er e s p o n s eo f t h eb r i d g e sa r ep r e s e n t e da n dp a r a m e t e r st h a ts i g n i f i c a n t l yi n f l u e n c et h ed y n a m i cr e s p o n s eo fc u r v e db r i d g e sa r ei d e n t i f i e d T h es t u d yi n d i c a t e st h a t珏l北京工啦天学工学溥士学位论文t h er e s p o n s eo fag i v e nc u r v e db r i d g ed e p e n d so nt h er a d i u so ft h ec u r v e db r i d g e s ，w i d t ho ft h ed e c ka n dc e n t r a la n g l eo ft h ec u r v e db r i d g e s 。T h ec a l c u l a t e dr e s u l t so fn a t u r a lf r e q u e n c i e sf o rt h ep r o p o s e db r i d g es y s t e ma r ei l l u s t r a t e di nt a b l e sa n dd i a g r a m s T h e s er e s u l t sC a nb ee m p l o y e di np r i m a r i l ys e i s m i cd e s i g n ，3 I D A R C B R I D G Ei se x t e n d e df o rs e i s m i ca s