【摘要】：近年來,經(jīng)濟的迅速發(fā)展促使了鐵路的體制改革以及運輸手段的技術(shù)創(chuàng)新,高速鐵路應(yīng)運而生。橋梁作為生命線工程的重要組成部分,一旦在地震中被破壞將造成嚴重的后果。而我國又位于地震多發(fā)地帶,頻繁的橋梁地震破壞給我們帶來了深刻的教訓。而且對高速鐵路的抗震及減隔震研究相對較少,尤其是高阻尼橡膠支座在高速鐵路的減隔震方面研究更是少之又少。本文主要對高速鐵路橋墩進行抗震性能分析,在高阻尼橡膠隔震支座應(yīng)用于高速鐵路橋減隔震方面的分析具有一定的創(chuàng)新性;以長株潭城際簡支梁橋為工程背景,通過使用Midas-civil橋梁有限元軟件建立單墩模型以及簡支梁模型,通過對單墩模型進行彎矩-曲率分析和靜力彈塑性分析,對簡支梁模型進行動力時程分析得出如下結(jié)論:(1)通過分析截面、縱筋強度、混凝土強度和軸壓比等因素對彎矩-曲率的影響得出:在圓形、方形、矩形和圓端形截面中,圓端形截面抗震性能較好,而矩形抗震性能最弱。(2)對5m、9m、13m、17m、20m等五種墩高的橋墩進行靜力彈塑性分析得出,能力譜和需求譜總有交點說明橋墩滿足抗震需求,但是交點從橋墩的彈性區(qū)間逐漸轉(zhuǎn)移到塑性區(qū)間,說明墩高的增加降低了橋墩的抗震性能。因此在進行橋墩抗震設(shè)計時要考慮到橋墩柔性的增加。(3)分析墩高、隔震支座類型、場地、設(shè)防烈度等因素對隔震率的影響得出:在不同墩高條件下,17m墩高時簡支梁對地震動響應(yīng)明顯,隔震效果較好,對橋墩抗震有一定的借鑒效果;通過對摩擦擺式支座、高阻尼橡膠支座、鉛芯橡膠支座等隔震率分析,高阻尼隔震橡膠支座對墩柱剪切破壞具有較好的隔震作用,鉛芯橡膠隔震支座則主要對梁體位移的隔震效果較好;摩擦擺式減隔震支座對基底彎矩具有較好的減震效果。在不同場地和不同的設(shè)防烈度條件下對橋梁隔震率進行分析,高阻尼隔震支座Hollywood波、Sanfer波的隔震率都較大,隔震效果明顯。在不同設(shè)防烈度時,在地震設(shè)防烈度為8度時,無論是順橋向還是橫橋向,墩頂位移隔震率都是最大,而梁體位移隔震率最小。
[Abstract]:In recent years, the rapid development of economy has promoted the reform of railway system and the technological innovation of transportation means, and high-speed railway has emerged as the times require. As an important part of lifeline engineering, bridge will cause serious consequences once it is destroyed in earthquake. But our country is located in the earthquake-prone area, the frequent bridge earthquake damage has brought us the profound lesson. There are few researches on seismic resistance and isolation of high speed railway, especially on high damping rubber bearing in high speed railway. In this paper, the aseismic performance of high speed railway piers is analyzed, and the analysis of high damping rubber isolation bearing applied to the isolation of high speed railway bridge is innovative, taking the simply supported beam bridge in Changsha-Zhuzhou-Xiangtan intercity as the engineering background. The single pier model and simply supported beam model are established by using Midas-civil bridge finite element software, and the moment curvature analysis and static elastoplastic analysis are carried out on the single pier model. The results of dynamic time history analysis of simply supported beam model are as follows: (1) by analyzing the influence of cross section, longitudinal reinforcement strength, concrete strength and axial compression ratio on moment curvature, the following conclusions are obtained: in circular, square, rectangular and circular end sections, The seismic performance of circular end section is better, but that of rectangle is the weakest. (2) the static elastic-plastic analysis of five kinds of piers with the height of 5 m ~ 9 m ~ (13 m) or 17m ~ 20 m shows that there are always points between the capacity spectrum and the demand spectrum, which indicate that the pier meets the seismic demand. However, the point of intersection is gradually transferred from the elastic zone of the pier to the plastic zone, which indicates that the increase of pier height reduces the seismic performance of the pier. Therefore, the increase of pier flexibility should be taken into account in the seismic design of bridge piers. (3) the height of pier, the type of isolation support, the site, The effects of fortification intensity and other factors on the isolation rate are obtained: when the pier is 17 m high, the simple supported beam has obvious response to the ground motion, and the isolation effect is better, which can be used for reference to the earthquake resistance of the bridge pier, and the friction pendulum bearing is used for reference. High damping rubber bearings and lead rubber bearings have good isolation effect on shear failure of pier column, while lead rubber isolation bearings have better isolation effect on beam displacement. The friction pendulum bearing has a good effect on the bending moment of the base. Under the conditions of different sites and different fortification intensity, the isolation rate of bridge is analyzed. The isolation rate of Hollywood wave Sanfer wave of high damping bearing is large, and the isolation effect is obvious. When the intensity of earthquake fortification is 8 degrees, the displacement isolation rate of pier top is the largest, while the displacement isolation rate of beam is the least.
【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U442.55

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本文編號：2200200