【摘要】：我國位于亞歐大陸的東部、太平洋的西部,這使得我國成為世界范圍內(nèi)地震活動最活躍的國家之一。隨著橋梁工程的發(fā)展,大跨度柔性斜拉橋的抗震設(shè)計越來越受到重視。由于良好的減隔震效果以及震后修復(fù)、更換性,減隔震設(shè)計是現(xiàn)在抗震領(lǐng)域的熱點問題。支座減隔震設(shè)計具有上述減隔震設(shè)計的優(yōu)點,自其發(fā)明以來,被廣泛用于全世界的橋梁工程中,并取得了不錯的效果。本文以拉索減震支座作為減隔震裝置,為驗證拉索減震支座的減隔震作用,以一座大跨度斜拉橋為研究對象,利用時程分析法進行地震響應(yīng)分析,主要研究內(nèi)容如下:(1)介紹拉索減震支座的構(gòu)造、性能目標(biāo)和工作原理,分析其減隔震工作特性,并以一座大跨度斜拉橋為研究對象,利用空間三維有限元軟件LS-DYNA建立其動力分析模型,使得模型的質(zhì)量、剛度、邊界條件盡可能與實際結(jié)構(gòu)相同。(2)對建立的斜拉橋有限元模型進行自振特性分析,對采用拉索減震支座的幾種不同工況進行地震響應(yīng)對比分析,以求得支座最佳布置方式以及拉索減震支座的減隔震效應(yīng),探討了拉索減震支座拉索的水平剛度對于其減隔震效果的影響。結(jié)果表明,大跨度斜拉橋為長周期結(jié)構(gòu),拉索減震支座能顯著減小墩梁相對位移,為使各橋塔、橋墩處墩梁相對位移不至于過大,宜全橋安裝拉索減震支座;安裝拉索減震支座以后,橋塔塔頂縱橋向位移、斜拉索軸向力有一定程度增大,橋塔、墩底地震內(nèi)力也均有不同程度增大;拉索的水平剛度對于調(diào)節(jié)力與位移的平衡十分關(guān)鍵,增大拉索水平剛度有利于降低橋梁和支座變形,但同時會使橋梁下部結(jié)構(gòu)承受更大的慣性力導(dǎo)致內(nèi)力增加,所以需要根據(jù)實際情況調(diào)整拉索的剛度。(3)考慮樁土相互作用對于橋梁地震響應(yīng)的影響,建立該斜拉橋有樁模型與墩底固結(jié)模型,用土彈簧來表示土與結(jié)構(gòu)相互作用。結(jié)果表明,樁土相互作用對于橋梁地震響應(yīng)的影響不可忽視。樁土作用能有效緩解地震波的沖擊,有利于橋梁下部結(jié)構(gòu)的受力,但也會造成塔頂位移的增大,從而容易導(dǎo)致橋塔和主梁變形的不協(xié)調(diào)。(4)考慮動水壓力對于橋梁抗震的影響,動水壓力的作用以附加質(zhì)量表示。結(jié)果表明,動水壓力會放大橋梁下部結(jié)構(gòu)地震響應(yīng),動水壓力對于橋梁地震響應(yīng)的影響不可忽視。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U442.55

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