利用摩擦擺支座對既有橋梁隔震加固的研究
本文選題:Midas 切入點:civil 出處:《西安科技大學》2015年碩士論文
【摘要】:當前我國有大量既有橋梁存在抗震能力不足的情況,其原因主要是既有橋梁設計時的基于強度的單一水準設防理念、彈性設計方法比較落后。加之我國處于多個地震板塊之上,頻發(fā)地震嚴重威脅著人民的生命和財產(chǎn)安全,而橋梁作為生命線工程,在抗震救災過程發(fā)揮很大作用,鑒于此,對抗震性能不足的既有橋梁進行抗震加固很有必要。本文研究內(nèi)容基于目前在國外使用較廣的摩擦擺隔震支座,分析其在既有橋梁減隔震加固當中的應用效果。以某位于Ⅰ類場地的三跨連續(xù)梁橋為例,利用有限元分析軟件Midas civil建立該橋三維動力分析模型。經(jīng)模態(tài)分析表明該橋梁整體剛性較大,水平方向振型質(zhì)量主要集中于前兩階模態(tài),適合應用減隔震方案進行加固;進一步應用Push-over方法對該連續(xù)梁橋進行抗震性能分析,根據(jù)08細則評價其抗震性能不滿足要求,因此需要對其進行抗震加固。之后為該橋設計摩擦擺隔震支座,更換原橋所有支座進行模態(tài)分析,隔震加固后的橋梁基本周期延長至原橋3倍以上。分別在E1、E2兩水準地震作用下分析其減隔震效果,發(fā)現(xiàn)橋梁墩底內(nèi)力效應大幅下降,滿足了規(guī)范要求。同時針對橋梁上部結(jié)構(gòu)的位移過大問題設置線性阻尼裝置,使得其位移也得到控制,證明摩擦擺隔震支座與線性阻尼裝置配套使用在三跨連續(xù)梁橋的隔震加固中效果顯著。最后為對比不同墩高的橋梁隔震加固效果的不同,以原橋模型為基準,調(diào)整墩高為5m以及20m,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)低墩橋梁隔震效果相對更好。
[Abstract]:At present, there are a large number of existing bridges in our country with insufficient seismic capacity, which is mainly due to the fact that the design of existing bridges is based on the idea of single leveling fortification based on strength, and the elastic design method is relatively backward. In addition, our country is located on a number of seismic plates. Frequent earthquakes seriously threaten the lives and property of the people. As lifeline projects, bridges play an important role in the earthquake relief process. It is necessary to strengthen the existing bridges with insufficient seismic performance. The research content of this paper is based on the friction pendulum isolation bearings, which are widely used in foreign countries. This paper analyzes the application effect of this method in the isolation and strengthening of existing bridges. Taking a three-span continuous beam bridge located in a class I site as an example, The 3D dynamic analysis model of the bridge is established by using the finite element analysis software Midas civil. The modal analysis shows that the bridge is rigid as a whole, and the horizontal mode mass is mainly concentrated in the first two modes, which is suitable for strengthening with the seismic isolation scheme. The seismic behavior of the continuous beam bridge is analyzed by Push-over method, and the seismic performance of the continuous beam bridge is evaluated according to the rules of 08. Therefore, it is necessary to strengthen the bridge against earthquake. Then, the friction pendulum isolation support is designed for the bridge. After replacing all the supports of the original bridge for modal analysis, the basic period of the bridge strengthened by isolation is extended to more than 3 times of the original bridge. The results show that the effect of the internal force at the bottom of the bridge pier decreases significantly under the action of the E _ 1 / E _ 2 leveling earthquake, respectively. At the same time, a linear damping device is installed to control the displacement of the superstructure of the bridge. It is proved that the friction pendulum isolation support and linear damping device are effective in isolation and reinforcement of three-span continuous beam bridges. Finally, in order to compare the different isolation and reinforcement effects of bridges with different piers, the original bridge model is taken as the benchmark. By adjusting the height of the pier to 5m and 20m, it is found that the isolation effect of the bridge with low pier is better than that of the bridge with low pier.
【學位授予單位】:西安科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U445.72
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,本文編號:1689280
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