【摘要】：隨著越來(lái)越多跨海大跨度橋梁的出現(xiàn),橋梁結(jié)構(gòu)上部荷載巨大,使得傳統(tǒng)橡膠隔震支座的體積越來(lái)越大。鋼阻尼器滯回耗能能力強(qiáng),造價(jià)低廉,方便加工和安裝,是理想的橋梁減震構(gòu)件,近年來(lái)已越來(lái)越多的應(yīng)用于橋梁隔震。本文在課題組研發(fā)的高承載力(GRB)支座的基礎(chǔ)上,研究了一種新型隔震裝置——C形鋼分離式隔震裝置。這種新型隔震裝置具有豎向承載力高、滯回耗能能力強(qiáng)、可以應(yīng)對(duì)任意方向地震作用等特點(diǎn),旨在改善大跨度連續(xù)梁橋地震中落梁以及曲線橋梁減震等問(wèn)題。論文首先使用理論公式推導(dǎo)和有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方式研究了C形鋼阻尼器的力學(xué)性能。確定C形鋼阻尼器的分析模型為曲梁模型,運(yùn)用材料力學(xué)公式推導(dǎo)出了C形鋼阻尼器的力學(xué)模型參數(shù)。將C形鋼阻尼器的力-位移關(guān)系曲線簡(jiǎn)化為雙線性力學(xué)模型,確定了雙線性力學(xué)模型的主要參數(shù),以雙線性模型為骨架曲線建立了C形鋼阻尼器的恢復(fù)力模型,并運(yùn)用ABAQUS進(jìn)行仿真分析。在研究了C形鋼阻尼器力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了鋼阻尼器支座的力學(xué)性能,確定了鋼阻尼器支座的雙線性模型計(jì)算參數(shù),進(jìn)而得出恢復(fù)力模型。將隔震裝置分為高承載力支座與C形鋼阻尼器支座兩個(gè)部分,分別研究在單向加載和循環(huán)加載下的力-位移曲線,疊加這兩部分從而得到隔震裝置的恢復(fù)力模型。使用ABAQUS對(duì)裝置進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明裝置理論計(jì)算值與有限元分析仿真值吻合良好。對(duì)C形鋼分離式隔震裝置進(jìn)行了試驗(yàn)研究,完成了豎向剛度試驗(yàn)、摩擦性能試驗(yàn)、水平力學(xué)性能試驗(yàn)。豎向剛度試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著豎向壓應(yīng)力的增大,裝置豎向剛度快速增大而后趨于穩(wěn)定,穩(wěn)定后豎向剛度為2690 kN/mm。摩擦試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著豎向壓應(yīng)力增大,滑動(dòng)摩擦系數(shù)減小,裝置設(shè)計(jì)豎向壓應(yīng)力下滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.024。水平力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果表明,C形鋼分離式隔震裝置滯回特性穩(wěn)定,隨著裝置位移增大,等效阻尼比持續(xù)增大,耗能效果良好。
【圖文】：

的工程造價(jià)方面也具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。1.2 橋梁震害分析建立科學(xué)的的抗震設(shè)計(jì)理論，實(shí)施有效抗震措施，需要調(diào)查分析橋梁震害以及震害產(chǎn)生的原因，人們對(duì)橋梁震害的認(rèn)識(shí)推進(jìn)了橋梁抗震設(shè)計(jì)水平的不斷提升。近幾十年的橋梁震害統(tǒng)計(jì)為我們提供了關(guān)于結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的極其寶貴的資料，橋梁的震害主要有以下幾種形式：1. 上部結(jié)構(gòu)移位震害：在破壞性地震中橋梁上部結(jié)構(gòu)容易發(fā)生縱向位移和落梁震害，如果上部結(jié)構(gòu)的位移超出了墩、臺(tái)等的支承面就會(huì)發(fā)生落梁，橋梁支座和墩臺(tái)的破壞也會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)墜落。唐山地震時(shí)灤河公路橋活動(dòng)支座上的梁全部發(fā)生脫落，固定支座鋼板焊縫全部遭到破壞，橋墩壓碎，其中 23 孔發(fā)生落梁(圖 1-1)，汶川地震時(shí)百花大橋連續(xù) 5 跨被震落(圖 1-2)。

的工程造價(jià)方面也具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。1.2 橋梁震害分析建立科學(xué)的的抗震設(shè)計(jì)理論，實(shí)施有效抗震措施，需要調(diào)查分析橋梁震害以及震害產(chǎn)生的原因，人們對(duì)橋梁震害的認(rèn)識(shí)推進(jìn)了橋梁抗震設(shè)計(jì)水平的不斷提升。近幾十年的橋梁震害統(tǒng)計(jì)為我們提供了關(guān)于結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的極其寶貴的資料，橋梁的震害主要有以下幾種形式：1. 上部結(jié)構(gòu)移位震害：在破壞性地震中橋梁上部結(jié)構(gòu)容易發(fā)生縱向位移和落梁震害，如果上部結(jié)構(gòu)的位移超出了墩、臺(tái)等的支承面就會(huì)發(fā)生落梁，橋梁支座和墩臺(tái)的破壞也會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)墜落。唐山地震時(shí)灤河公路橋活動(dòng)支座上的梁全部發(fā)生脫落，固定支座鋼板焊縫全部遭到破壞，，橋墩壓碎，其中 23 孔發(fā)生落梁(圖 1-1)，汶川地震時(shí)百花大橋連續(xù) 5 跨被震落(圖 1-2)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU352.12

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本文編號(hào)：2690135