本文關(guān)鍵詞：單向及雙向地震作用下摩擦擺支座隔震高鐵橋梁抗震性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高鐵具有快捷、安全、舒適等方面優(yōu)勢,已成為交通網(wǎng)絡(luò)中發(fā)展的主要趨勢。由于其對于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和抗震救災(zāi)的重要性,確保高鐵橋梁在地震尤其是極罕遇地震下的抗震安全性是重要的科學(xué)問題。我國高鐵主要采取以“以橋代路,以橋代遂”的方法,修建多種形式的橋梁。高鐵橋梁對線路平順性和穩(wěn)定性要求非常高,因此,橋墩橫向和豎向都應(yīng)有足夠大的剛度。然而,我國地處世界兩大地震帶,地震活動頻繁,地震作用下,剛度大的橋墩較剛度小的橋墩更容易遭到破壞。因此,對高鐵橋梁采用減隔震技術(shù)非常有必要。高鐵橋梁上部結(jié)構(gòu)自重大,并對支座橫向位移要求高,傳統(tǒng)的橡膠類支座由于豎向承載力有限,橫向剛度、耐久性、穩(wěn)定性等問題,不適合應(yīng)用于高鐵橋梁中。因此本文提出了摩擦擺支座、彈塑性阻尼器與緩沖限位裝置并聯(lián)的高鐵橋梁隔震方案,并開展了單向地震作用和雙向地震作用的橋梁抗震性能與參數(shù)分析,主要包括:1以實際高鐵隔震橋梁為研究對象,分別采用SAP2000和Midas軟件建立橋梁非線性模型,通過對比橋梁的自振周期及振型,驗證了模型的正確性;以SAP2000所建橋梁模型為研究對象,橋面結(jié)構(gòu)采用彈性空間梁單元,摩擦擺支座采用Friction Isolator單元,橋墩混凝土采用Mander本構(gòu)模型并采用纖維單元劃分,分別按橫橋向和縱橋向?qū)Ω粽饦蛄哼M行單向地震和雙向地震作用的抗震性能分析;通過與規(guī)范反應(yīng)譜進行譜加速度擬合對比,選取了7條單向地震波和3條雙向地震波。2在單向地震作用下,FPS隔震、FPS和阻尼器共同作用、FPS和阻尼器及緩沖限位裝置共同作用三種隔震方案進行了橫橋向和縱橋向橋梁抗震性能分析,驗證了本文提出的隔震方案在各級地震作用下的有效性,即在保證橋梁隔震效果的基礎(chǔ)上能夠有效地保證隔震支座的安全性。3對三種隔震方案進行了參數(shù)影響分析。提出了三種隔震方案的參數(shù)選取原則,并通過大量的仿真分析給出了FPS支座的摩擦系數(shù)和半徑、彈塑性阻尼器的彈性剛度、塑性剛度和剛度比以及緩沖限位裝置的緩沖限位距離、彈性剛度等參數(shù)的合理取值。4在雙向地震作用下,FPS隔震、FPS和阻尼器共同作用、FPS和阻尼器及緩沖限位裝置共同作用三種隔震方案進行了橋梁抗震性能分析,指出與雙向地震作用相比,單向地震會低估支座位移,支座存在一定的安全隱患,因此,在隔震橋梁的研究與應(yīng)用時考慮雙向地震作用是很有必要的。
【關(guān)鍵詞】：摩擦擺支座 彈塑性阻尼器 緩沖限位裝置 單向地震 雙向地震
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(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5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究目的和意義13-14
• 1.3 隔震橋梁限位及緩沖裝置研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本論文主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 摩擦擺支座隔震高鐵橋梁模型的建立19-48
• 2.1 高鐵橋梁鋼筋混凝土非線性力學(xué)模型19-25
• 2.1.1 彈性空間梁單元19-20
• 2.1.2 混凝土應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系20-24
• 2.1.3 橋墩非線性模擬24-25
• 2.1.4 鋼筋本構(gòu)25
• 2.2 摩擦擺支座力學(xué)模型25-28
• 2.2.1 單向地震作用下的摩擦擺支座恢復(fù)力模型26-27
• 2.2.2 雙向地震作用下的摩擦擺支座恢復(fù)力模型27-28
• 2.3 彈塑性阻尼器力學(xué)模型28-30
• 2.4 緩沖限位裝置碰撞力學(xué)模型30-35
• 2.4.1 線性彈簧法31
• 2.4.2 傳統(tǒng)Kelvin模型31-32
• 2.4.3 Hertz模型32-33
• 2.4.4 Hertz-damp模型33-34
• 2.4.5 改進Hertz-damp模型34-35
• 2.5 高鐵隔震橋梁模型建立及驗證35-39
• 2.5.1 模型的建立35
• 2.5.2 模型的建立35-37
• 2.5.3 模型計算結(jié)果對比37-39
• 2.6 地震波選擇39-47
• 2.6.1 人工波合成原則39-41
• 2.6.2 單向地震波選擇41-43
• 2.6.3 雙向地震波選擇43-47
• 2.7 本章小結(jié)47-48
• 第三章 單向地震波作用下高鐵隔震橋梁的抗震性能分析48-66
• 3.1 摩擦擺支座隔震橋梁抗震性能分析49-55
• 3.1.1 橫橋向橋梁抗震分析49-52
• 3.1.2 縱橋向橋梁抗震分析52-55
• 3.2 FPS和彈塑性阻尼器共同作用隔震橋梁抗震分析55-60
• 3.3 FPS、阻尼器和緩沖裝置共同作用時隔震橋梁抗震分析60-65
• 3.3.1 橫橋向橋梁抗震分析61-63
• 3.3.2 縱橋向橋梁抗震分析63-65
• 3.4 本章小結(jié)65-66
• 第四章 單向地震作用下摩擦擺支座隔震高鐵橋梁參數(shù)分析66-84
• 4.1 摩擦擺支座參數(shù)分析66-71
• 4.1.1 橫橋向摩擦擺參數(shù)分析67-69
• 4.1.2 縱橋向摩擦擺參數(shù)分析69-71
• 4.2 阻尼器參數(shù)分析71-79
• 4.2.1 彈性剛度71-74
• 4.2.2 屈服力74-76
• 4.2.3 塑性剛度76-79
• 4.3 緩沖限位參數(shù)分析79-83
• 4.3.1 橫橋向緩沖限位參數(shù)分析79-81
• 4.3.2 縱橋向緩沖限位參數(shù)分析81-83
• 4.4 本章小結(jié)83-84
• 第五章 雙向地震作用下高鐵隔震橋梁抗震性能分析84-103
• 5.1 考慮雙向地震波的必要性84-86
• 5.2 摩擦擺支座抗震性能分析86-90
• 5.3 FPS和阻尼器共同作用時橋梁抗震性能的分析90-95
• 5.4 FPS、阻尼器和緩沖限位作用時橋梁抗震性能的分析95-101
• 5.4.1 橫橋向緩沖限位橋梁抗震性能分析96-98
• 5.4.2 縱橋向緩沖限位橋梁抗震性能分析98-101
• 5.5 本章小結(jié)101-103
• 結(jié)論與展望103-105
• 參考文獻105-109
• 附錄A 三種隔震方案圖示109-111
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況111-112
• 致謝112

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉峰;王振海;王哲;;基于摩擦擺支座的連續(xù)梁橋減隔震設(shè)計參數(shù)分析[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年06期

2 湯偉;;橋梁抗震研究與設(shè)計中摩擦擺支座的應(yīng)用[J];黑龍江交通科技;2015年07期

3 盧皓;;罕遇地震作用下高速鐵路簡支梁橋抗震性能分析[J];鐵道標準設(shè)計;2015年08期

4 孟兮;高日;李承根;;減震榫滯回性能理論及試驗研究[J];橋梁建設(shè);2015年03期

5 劉峰;陶詩君;王振海;;基于摩擦擺支座的連續(xù)梁橋減隔震設(shè)計方法[J];公路;2015年06期

6 李冰;王少華;鄧斌;;摩擦擺支座在高速鐵路橋梁中的隔震性能研究[J];機械科學(xué)與技術(shù);2015年03期

7 吳宜峰;李愛群;王浩;;連續(xù)梁橋摩擦擺支座參數(shù)分析與優(yōu)化[J];橋梁建設(shè);2015年01期

8 馮亞成;;高速鐵路大跨連續(xù)梁橋減隔震方案討論[J];地震研究;2015年01期

9 朱勇毅;羅富元;;中小跨橋梁橫向抗震擋塊的合理設(shè)置方式[J];城市道橋與防洪;2014年11期

10 孫曉宇;湯愛平;;擋塊對隔震橋梁地震響應(yīng)影響的研究[J];地震工程與工程振動;2014年S1期

  本文關(guān)鍵詞：單向及雙向地震作用下摩擦擺支座隔震高鐵橋梁抗震性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：306483