【摘要】：在我國道路交通工程中,小半徑曲線梁橋的應(yīng)用越來越廣泛,但因該類橋自身獨特的結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致其在地震作用下破壞較為嚴重。因此,對于這類橋梁進行地震響應(yīng)及其減隔震研究具有重要意義。本文以西寧市湟水路(柴達木路-昆侖大道)高架橋A匝道大橋中的第四聯(lián)為工程背景,研究三重摩擦擺支座(TFPS)應(yīng)用在曲線梁橋上的減隔震效果,并與高阻尼橡膠支座(HDR)應(yīng)用在該橋上的減震效果進行對比分析。本文的研究工作包括以下幾方面:(1)結(jié)合相關(guān)文獻,總結(jié)了橋梁震害的主要形式,曲線梁橋和三重摩擦擺支座的研究現(xiàn)狀。詳細介紹了三重摩擦擺支座的基本構(gòu)造、工作機理、力學(xué)模型以及在Midas/Civil有限元軟件中關(guān)于該支座單元的模擬方法、相關(guān)參數(shù)的計算方法。(2)基于實際工程背景,利用Midas/Civil有限元軟件建立了一小半徑曲線梁橋的有限元模型,分析了該橋的自振特性。(3)選取A9和A12兩橋墩連線方向為X軸0°方向,垂直于該方向為Y方向。將三條地震波(El-Centro波、San Fernando波和Taft波)按照兩個正交方向同時逆時針依次增加20°、40°、60°、80°、100°、120°、140°和160°共九個方向進行輸入,計算曲線梁橋的時程響應(yīng),以A11墩的墩底剪力、墩底彎矩和A11墩墩頂主梁位移作為響應(yīng)參數(shù)來對比分析地震波不同輸入角度下地震響應(yīng)的差異和不同地震波對該橋最不利地震動輸入角度的影響,并最終確定了該橋的最不利地震動輸入方向。(4)將該三條地震波的峰值加速度依次調(diào)整為0.1g、0.2g、0.3g、0.4g和0.5g,以上述確定的最不利地震動輸入方向作為該部分研究內(nèi)容的地震動輸入方向來研究該橋在分別設(shè)置三重摩擦擺支座和高阻尼橡膠支座時的地震響應(yīng)。通過A11墩墩底剪力、彎矩、扭矩,A11墩墩頂位移,A11墩墩頂主梁位移等響應(yīng)參數(shù)及其減震率和響應(yīng)參數(shù)A11墩墩頂與主梁相對位移來比較兩種隔震裝置在不同地震波及不同峰值加速度下對該曲線梁橋的減隔震效果,綜合評價兩種支座對該橋的隔震性能的影響。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U442.55
【圖文】：

橋梁工程是一條重要的生命線工程，它不僅影響著國家交通、經(jīng)濟和社會的發(fā)展，而且還關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全。全球范圍內(nèi)已發(fā)生的大地震表明，地震時橋梁往往會遭到嚴重的破壞，造成的直接經(jīng)濟損失無法估量。橋梁如果在地震中受損且無法得到快速修復(fù)，這樣不僅會延誤救災(zāi)行動，造成巨大的生命財產(chǎn)損失，同時還會滯后災(zāi)后重建工作，引發(fā)更為嚴重的社會問題。從國內(nèi)外所發(fā)生的大地震的統(tǒng)計分析中可以看出，橋梁震害主要有如下幾種形式[6-12]：（1）上部結(jié)構(gòu)震害對于梁橋，地震所造成的上部結(jié)構(gòu)的破壞主要為梁體在伸縮縫處的位移和局部損傷。如果梁體和墩臺的相對位移大于從梁端到蓋梁邊緣的距離時，就會發(fā)生落梁。當相鄰兩聯(lián)之間或墩梁之間的振動特性差異太大時，就會發(fā)生非同相振動。此時，如果相鄰兩聯(lián)梁體的相對位移大于伸縮縫寬度時，將會導(dǎo)致縱向碰撞的發(fā)生；如果墩梁橫向相對位移大于橫向預(yù)留寬度時，將會導(dǎo)致橫向碰撞的發(fā)生。碰撞的發(fā)生不僅可能會造成梁體的局部破壞、伸縮縫的損壞或擋塊的破壞，還可能會由于撞擊導(dǎo)致墩梁相對位移和墩柱的內(nèi)力需求的增加。

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文（2）支座震害在地震發(fā)生后，橋梁支座遭到破壞的現(xiàn)象非常常見。支座在地震中的破壞形式包括活動支座發(fā)生移位、錨栓拔出或剪斷、脫落等。當支座發(fā)生傾倒、脫落、移位等損壞現(xiàn)象后，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)中力的傳遞方式發(fā)生改變，這將會造成支座下墊石混凝土被壓碎，從而對結(jié)構(gòu)其他部位抗震性能產(chǎn)生影響，進一步加重了震害。

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本文編號：2730243