減隔震橋梁抗震性能分析
本文關(guān)鍵詞:減隔震橋梁抗震性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水利、交通等工程中建造的橋梁越來越多。我國處在環(huán)太平洋地震帶與亞歐大陸地震帶之間,是全球大陸地區(qū)地震最活躍的地區(qū)之一。地震災(zāi)害給我國帶來了巨大的損失,提高橋梁抗震性能就成為保證生命財產(chǎn)安全的一個重要課題。僅僅加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度對橋梁抗震性能改善非常有限,而且加大橋梁強(qiáng)度會顯著提高成本。安裝減隔震裝置能夠明顯提高橋梁的抗震性能而對總成本影響不大,在各種減隔震裝置中鉛芯橡膠支座廣泛應(yīng)用于橋梁抗震設(shè)計。研究鉛芯橡膠支座的結(jié)構(gòu)形式對抗震性能的影響就十分必要。地震作用下,落梁破壞是橋梁破壞另一種常見形式。設(shè)置防落梁裝置是防止落梁破壞的重要措施。本文主要研究內(nèi)容包括:(1)根據(jù)鉛芯橡膠支座的結(jié)構(gòu)組成特點,建立有限元分析模型,研究鉛芯橡膠支座抗震性能。研究了鉛芯橡膠支座在不同鉛芯直徑、不同單層橡膠厚度、不同橡膠層數(shù)等條件下,獲得的支座滯回曲線、應(yīng)力狀態(tài),分析支座的抗震特性。(2)選定一減隔震簡支橋梁,進(jìn)行抗震性能分析。輸入不同特性的地震波,分析鉛芯橡膠支座參數(shù)與橋梁抗震性能之間的關(guān)系。建立不同支座布置條件下的橋梁模型,輸入地震波,計算支座分布對橋梁抗震性能的影響。(3)橋梁在地震作用下,上部結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生位移,有時會發(fā)生落梁破壞。本文研究了橋梁在設(shè)置拉桿防落梁裝置下,橋梁的抗震性能。分析了拉桿分布特點、拉桿參數(shù)對橋梁抗震特性的影響。通過計算分析知,鉛芯橡膠支座的結(jié)構(gòu)形式與減隔震效果關(guān)系密切,合理的支座結(jié)構(gòu)能夠明顯改善橋梁的抗震性能。拉桿防落梁裝置能夠減小墩梁相對位移,有助于防止落梁事故發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】:滯回曲線 有限元分析 鉛芯橡膠支座 防落梁裝置
【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】:2016
【分類號】:U442.55
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-23
- 1.1 研究背景9-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展11-14
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 減隔震裝置及防落梁系統(tǒng)14-20
- 1.3.1 常見的減隔震裝置及選擇14-17
- 1.3.2 防落梁系統(tǒng)的構(gòu)成17-20
- 1.4 橋梁減隔震裝置的基本原理20-21
- 1.5 本文的研究內(nèi)容及安排21-23
- 2 橋梁抗震設(shè)計方法及有限元法23-32
- 2.1 橋梁抗震設(shè)計方法23-27
- 2.1.1 靜力法23-24
- 2.1.2 反應(yīng)譜法24-26
- 2.1.3 動態(tài)時程分析法26
- 2.1.4 隨機(jī)振動法26-27
- 2.2 有限元方法27-31
- 2.2.1 創(chuàng)建幾何模型28
- 2.2.2 網(wǎng)格劃分28
- 2.2.3 構(gòu)造插值函數(shù)28-29
- 2.2.4 建立運(yùn)動方程29-30
- 2.2.5 求解運(yùn)動方程30-31
- 2.2.6 導(dǎo)出結(jié)果31
- 2.3 小結(jié)31-32
- 3 減隔震橋梁支座抗震性能分析32-50
- 3.1 鉛芯橡膠支座的力學(xué)模型32-38
- 3.1.1 鉛芯的本構(gòu)模型32-33
- 3.1.2 鋼板的本構(gòu)模型33-34
- 3.1.3 橡膠材料的本構(gòu)模型34-38
- 3.1.4 鉛芯橡膠支座的力學(xué)模型38
- 3.2 支座有限元模型的建立38-40
- 3.2.1 材料參數(shù)選定38-39
- 3.2.2 建立支座有限元模型39-40
- 3.3 支座有限元模型的計算40-41
- 3.4 支座有限元模型計算結(jié)果分析41-49
- 3.4.1 支座組成對滯回性能的影響41-46
- 3.4.2 支座組成對支座應(yīng)力的影響46-49
- 3.5 小結(jié)49-50
- 4 減隔震橋梁抗震性能分析50-71
- 4.1 程概況及計算模型50-51
- 4.1.1 工程概況50
- 4.1.2 建立有限元模型50-51
- 4.2 減隔震支座對抗震性能的影響51-62
- 4.2.1 橋梁動力特性51
- 4.2.2 選取地震波51-53
- 4.2.3 未隔震與隔震橋梁對比53-56
- 4.2.4 屈服前剛度對抗震性能的影響56-58
- 4.2.5 屈服后剛度對抗震性能的影響58-60
- 4.2.6 支座設(shè)置對減隔震性能的影響60-62
- 4.3 拉桿式防落梁裝置抗震性能的影響62-70
- 4.3.1 設(shè)置拉桿對橋梁抗震性能的影響62-65
- 4.3.2 拉桿參數(shù)對橋梁抗震性能的影響65-67
- 4.3.3 拉桿分布對橋梁抗震性能的影響67-70
- 4.4 小結(jié)70-71
- 5 結(jié)論與展望71-73
- 5.1 結(jié)論71-72
- 5.2 展望72-73
- 參考文獻(xiàn)73-76
- 附錄A W1、W2地震波下結(jié)構(gòu)反應(yīng)76-80
- 致謝80-81
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本文關(guān)鍵詞:減隔震橋梁抗震性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:273093
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