發(fā)布時間：2017-05-03 20:01

  本文關鍵詞：橋梁支座及防落梁裝置抗震性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：橋梁支座作為連接橋梁上部結構和下部結構的重要構件,對于力的傳遞發(fā)揮著重要作用。在正常使用階段,橋梁支座將上部結構承受的荷載(車輛荷載、人群荷載、風荷載等)傳遞給下部基礎結構;在遭遇地震時,橋梁支座能夠在一定程度上減少上部慣性力向下部結構的傳遞,避免橋梁產(chǎn)生嚴重的結構破壞。當上下結構的相對位移大大的超過其許可位移時,防落梁裝置則會形成保護橋梁的第二道防線,防止落梁的發(fā)生。它們之間的相互配合保證了橋梁使用的安全需求。橋梁支座及防落梁裝置被大量的應用于現(xiàn)代化橋梁中。近年來國內(nèi)外地震頻發(fā),由于地震而產(chǎn)生的橋梁破壞,乃至落梁現(xiàn)象十分普遍,造成了嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。如何能使橋梁支座及防落梁裝置充分發(fā)揮作用,從而減小地震對橋梁整體結構的破壞就顯得十分重要。本文在查閱國內(nèi)外相關研究的基礎上,主要研究了橋梁中應用比較多的四種支座(板式橡膠支座、高阻尼橡膠支座、滑板支座及盆式支座)的抗震性能,以試驗研究和數(shù)值模擬相結合的方法分析了其力學性能。同時,本文以百花大橋為研究載體,比較有無抗震擋塊及不同支座組合下橋梁的地震反應。本論文主要工作如下:(1)簡要介紹各種橋梁支座及防落梁裝置的結構特點,歸納整理國內(nèi)外各種橋梁支座和防落梁裝置的震害現(xiàn)象及其抗震性能的研究現(xiàn)狀。(2)結合現(xiàn)有的試驗條件,制定橋梁支座擬靜力試驗方案,研究四種支座在不同豎向荷載及頻率下的水平本構關系,分析比較支座的耗能特點及同種支座單雙向耗能的差異。(3)根據(jù)支座的實際尺寸建立ANSYS有限元模型,與實驗室試驗進行比較并拓展數(shù)值模擬范圍,得到支座的單雙向力-位移曲線,比較分析其耗能狀況等抗震性能。(4)利用橋梁支座的試驗數(shù)據(jù)及Midas Civil軟件,建立整橋有限元模型進行橋梁地震反應分析,分析橋梁橫向抗震擋塊在地震中的作用及不同支座組合對橋梁抗震的影響。
【關鍵詞】：橋梁支座 防落梁裝置 擬靜力試驗 支座耗能 時程分析
【學位授予單位】：中國地震局工程力學研究所
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U442.55;U443.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 橋梁支座及其分類11-14
• 1.1.1 板式橡膠支座12-13
• 1.1.2 盆式支座13
• 1.1.3 球形支座13-14
• 1.2 防落梁裝置及分類14-15
• 1.3 橋梁支座及落梁震害現(xiàn)象15-19
• 1.3.1 支座的震害現(xiàn)象15-17
• 1.3.2 落梁震害17-19
• 1.4 橋梁支座及防落梁裝置的抗震性能研究現(xiàn)狀19-22
• 1.4.1 橋梁支座抗震性能研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4.2 防落梁裝置抗震性能研究現(xiàn)狀21-22
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容及意義22-24
• 第二章 支座及防落梁系統(tǒng)的相關理論24-34
• 2.1 橡膠的力學特性及超彈性理論24-27
• 2.1.1 橡膠的力學特性24-25
• 2.1.2 橡膠材料的超彈性理論及本構模型25-27
• 2.2 支座數(shù)值模擬的非線性理論及處理方式27-29
• 2.2.1 非線性理論27-28
• 2.2.2 支座非線性處理方式28-29
• 2.3 整橋模型中橋梁支座及其防落梁裝置的處理29-34
• 2.3.1 多折線支座模型30
• 2.3.2 滯后系統(tǒng)支座模型30-31
• 2.3.3 抗震擋塊設置及其理論31-34
• 第三章 橋梁支座擬靜力試驗研究34-58
• 3.1 試驗背景和目的34
• 3.2 試驗方案34-37
• 3.2.1 試驗支座尺寸35
• 3.2.2 試驗設備35-37
• 3.3 水平單向試驗37-42
• 3.3.1 試驗設備的安裝加固及調(diào)試38-39
• 3.3.2 試驗內(nèi)容及工況39-42
• 3.4 水平雙向試驗42-47
• 3.4.1 試驗設備的安裝及位移計布置44-45
• 3.4.2 試驗內(nèi)容及工況45-47
• 3.5 試驗結果及分析47-55
• 3.5.1 單向試驗結果及分析47-50
• 3.5.2 雙向試驗結果及分析50-53
• 3.5.3 單雙向試驗結果比較分析53-54
• 3.5.4 地震動加載分析54-55
• 3.6 本章小結55-58
• 第四章 橋梁支座有限元模擬分析58-68
• 4.1 概述58
• 4.2 支座水平單向加載有限元分析58-62
• 4.2.1 有限元模型的建立與運行分析58-60
• 4.2.2 結果分析60-62
• 4.3 支座水平雙向加載有限元分析62-64
• 4.3.1 支座雙向動力加載工況62-63
• 4.3.2 結果分析63-64
• 4.4 結果對比分析64-66
• 4.4.1 模擬分析結果對比65
• 4.4.2 數(shù)值模擬與試驗結果對比分析65-66
• 4.5 本章小結66-68
• 第五章 橋梁支座及防落梁裝置的適用性研究68-80
• 5.1 工程概況68-69
• 5.2 有限元模型參數(shù)的選取與設置69-70
• 5.3 建立有限元模型70-71
• 5.4 橋梁模態(tài)分析71
• 5.5 地震反應譜分析71-73
• 5.6 地震動時程分析73-79
• 5.6.1 擋塊作用分析75-76
• 5.6.2 支座組合比較76-79
• 5.7 本章小結79-80
• 第六章 結論與展望80-82
• 6.1 結論80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻82-84
• 致謝84-85
• 作者簡介85
• 攻讀碩士期間發(fā)表的文章85
• 攻讀碩士期間參與的科研項目85

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本文編號：343620