組合減隔震裝置在斜拉橋上的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2022-02-11 16:35
斜拉橋因為造型美觀、跨越能力大,在我國的跨江、跨海工程中有廣泛的應(yīng)用。因為斜拉橋的發(fā)展歷程較短,對其在地震荷載下的響應(yīng)及減隔震設(shè)計方法研究還不夠完善。為了研究組合減隔震裝置在斜拉橋中的減隔震效果,本文以舟岱大橋南通航孔橋雙塔斜拉橋為例,聯(lián)合使用鉛芯橡膠減隔震支座、粘滯阻尼器和Lock-up裝置,對橋梁的動力性能和地震響應(yīng)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明組合減隔震裝置可以有效改善橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況,適當(dāng)限制縱橋向位移,達(dá)到了較好的減隔震效果。本文研究內(nèi)容有:(1)結(jié)合文獻(xiàn),總結(jié)了斜拉橋現(xiàn)階段發(fā)展情況,闡述了斜拉橋的特點和目前斜拉橋減隔震設(shè)計的局限性,介紹了常用減隔震裝置的研究進(jìn)展。(2)詳細(xì)介紹了三種減隔震裝置——鉛芯橡膠支座、粘滯阻尼器和Lock-up裝置的作用機(jī)理和數(shù)學(xué)模擬方法。介紹了舟岱大橋南通航孔斜拉橋的基本概況,包括斜拉橋各部位尺寸信息,使用材料和建模方法。利用Midas有限元軟件進(jìn)行了全橋模擬并計算了該斜拉橋的自振周期及頻率,列出了前十階振型和振型圖。(3)選取了三條經(jīng)典地震波,根據(jù)規(guī)范對地震波進(jìn)行調(diào)整后,利用時程分析法對斜拉橋進(jìn)行分析,計算斜拉橋各關(guān)鍵部位內(nèi)力和位移的峰值,對三條地震波...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
俄羅斯大橋圖
表 1.2 中國斜拉橋建設(shè)概況編號 大橋名稱 主跨長度(m) 開通年份 橋塔高度(m)1 蘇通長江大橋 1088 2008 3062 昂船洲長江大橋 1018 2009 2983 鄂東長江大橋 926 2010 242.54 九江長江大橋 818 2013 242.35 荊岳長江大橋 816 2010 265.56 鴨池河大橋 800 2016 258.27 廈漳大橋北汊橋 780 2013 2278 上海長江大橋 730 2009 2129 閔浦大橋 708 2010 214.510 江順大橋 700 2015 186
圖 1.3 昂船洲大橋 圖 1.4 蘇通長江大橋現(xiàn)階段橋梁設(shè)計理論不斷完善,高新材料和施工方法不斷加入橋梁設(shè)計和施工過程,大跨徑斜拉橋在交通工程中的地位舉足輕重,均為各地的鏈接命脈,一旦地震將其摧毀勢必阻礙救援進(jìn)行使得次生災(zāi)害更加嚴(yán)重。依據(jù)橋梁自身特性對其進(jìn)行對應(yīng)的減隔震設(shè)計,確保其在承受地震時的安全性具有極其重要的意義。隨著技術(shù)的進(jìn)步,橋梁的跨度不斷增長,橋體越來越輕柔,對地震反應(yīng)十分敏感。橋梁在地震動的影響下,橋梁構(gòu)件內(nèi)部和構(gòu)件彼此之間會產(chǎn)生一定的位移及內(nèi)力,減隔震設(shè)計目的旨在將橋梁通過特殊的構(gòu)件和結(jié)構(gòu),將重要結(jié)構(gòu)物與帶來破壞的地面運(yùn)動盡量分開和減弱,F(xiàn)階段減隔震設(shè)計多是依賴單一減隔震裝置在地震時進(jìn)行隔震耗能,所能起到的作用有限。未來減隔震技術(shù)可從樁-土、樁-結(jié)構(gòu)、墩、減隔震支座及各類阻尼器綜合考慮,使其協(xié)同或依次發(fā)揮作用,耗散橋梁在地震時所承擔(dān)的能量[11]。也符合現(xiàn)階段多級抗震的指導(dǎo)方針。阪神大地震和汶川大地震都是因為對地震發(fā)生區(qū)域的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識不足,結(jié)果造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。但如果矯枉過正,過度對橋梁的抗震性能進(jìn)行設(shè)計,不但在施工上更加困難而且會造成巨大的經(jīng)濟(jì)浪費。組合減隔震除了可以保護(hù)橋梁在地震情況下的安全,在一定程度上可以避免依賴橋梁自身抗性抵御地震時的設(shè)防浪費。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]速度鎖定裝置在鐵路連續(xù)梁橋減震設(shè)計中的適用性研究[J]. 楊華平,錢永久,黎璟. 西南公路. 2018(03)
[2]速度鎖定裝置在鐵路連續(xù)梁橋減震設(shè)計中的適用性研究[J]. 楊華平,錢永久,黎璟. 西南公路. 2018 (03)
[3]橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性研究進(jìn)展述評[J]. 李宏男,成虎,王東升. 工程力學(xué). 2018(09)
[4]基礎(chǔ)隔震獨塔斜拉橋抗震性能研究[J]. 燕斌. 橋梁建設(shè). 2018(02)
[5]扇形鉛粘彈性阻尼減震混凝土框架結(jié)構(gòu)節(jié)點抗震性能試驗對比研究[J]. 吳從曉,鄧雪松,賴偉山,吳從永,徐昕. 工程抗震與加固改造. 2017(05)
[6]兩種減隔震支座動力參數(shù)的設(shè)計方法及減隔震效果差異研究[J]. 阮懷圣,何友娣. 世界地震工程. 2017(01)
[7]汶川地震公路橋梁易損性研究[J]. 林慶利,林均岐,劉金龍. 振動與沖擊. 2017(04)
[8]強(qiáng)震作用下減隔震橋梁抗震性能試驗研究[J]. 王凱睿,徐秀麗,李雪紅,李枝軍,劉偉慶. 橋梁建設(shè). 2016(05)
[9]日本橋梁隔震的發(fā)展歷程簡介[J]. 黨紀(jì). 城市與減災(zāi). 2016(05)
[10]隔震橋梁合理結(jié)構(gòu)阻尼模型[J]. 夏修身,陳興沖,李建中. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
博士論文
[1]減、隔震橋梁結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)及可靠度分析方法研究[D]. 賈少敏.西南交通大學(xué) 2017
碩士論文
[1]大跨度混合梁斜拉橋索塔錨固區(qū)受力性能分析[D]. 楊洋.華南理工大學(xué) 2018
[2]高烈度區(qū)長聯(lián)大跨連續(xù)梁減、隔震設(shè)計研究[D]. 劉洋.西南交通大學(xué) 2017
[3]減隔震橋梁抗震性能分析[D]. 郭鋒遠(yuǎn).大連理工大學(xué) 2016
[4]洞庭湖大橋地震反應(yīng)分析及減隔震研究[D]. 袁興東.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[5]橋梁結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)對策研究[D]. 劉國欽.西南交通大學(xué) 2016
[6]連續(xù)梁橋抗震鉛芯橡膠支座非線性化模型三參數(shù)分析研究[D]. 趙曉帆.長安大學(xué) 2016
[7]橋梁粘滯阻尼器關(guān)鍵參數(shù)研究與優(yōu)化設(shè)計[D]. 趙志剛.西南交通大學(xué) 2015
[8]橋梁液壓粘滯阻尼減震器的設(shè)計及優(yōu)化[D]. 吳林倩.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[9]附加粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計方法研究[D]. 付君宜.長安大學(xué) 2014
[10]Lock-up裝置在大跨度混凝土連續(xù)梁橋上的減震性能研究[D]. 胡國民.長安大學(xué) 2014
本文編號:3620608
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
俄羅斯大橋圖
表 1.2 中國斜拉橋建設(shè)概況編號 大橋名稱 主跨長度(m) 開通年份 橋塔高度(m)1 蘇通長江大橋 1088 2008 3062 昂船洲長江大橋 1018 2009 2983 鄂東長江大橋 926 2010 242.54 九江長江大橋 818 2013 242.35 荊岳長江大橋 816 2010 265.56 鴨池河大橋 800 2016 258.27 廈漳大橋北汊橋 780 2013 2278 上海長江大橋 730 2009 2129 閔浦大橋 708 2010 214.510 江順大橋 700 2015 186
圖 1.3 昂船洲大橋 圖 1.4 蘇通長江大橋現(xiàn)階段橋梁設(shè)計理論不斷完善,高新材料和施工方法不斷加入橋梁設(shè)計和施工過程,大跨徑斜拉橋在交通工程中的地位舉足輕重,均為各地的鏈接命脈,一旦地震將其摧毀勢必阻礙救援進(jìn)行使得次生災(zāi)害更加嚴(yán)重。依據(jù)橋梁自身特性對其進(jìn)行對應(yīng)的減隔震設(shè)計,確保其在承受地震時的安全性具有極其重要的意義。隨著技術(shù)的進(jìn)步,橋梁的跨度不斷增長,橋體越來越輕柔,對地震反應(yīng)十分敏感。橋梁在地震動的影響下,橋梁構(gòu)件內(nèi)部和構(gòu)件彼此之間會產(chǎn)生一定的位移及內(nèi)力,減隔震設(shè)計目的旨在將橋梁通過特殊的構(gòu)件和結(jié)構(gòu),將重要結(jié)構(gòu)物與帶來破壞的地面運(yùn)動盡量分開和減弱,F(xiàn)階段減隔震設(shè)計多是依賴單一減隔震裝置在地震時進(jìn)行隔震耗能,所能起到的作用有限。未來減隔震技術(shù)可從樁-土、樁-結(jié)構(gòu)、墩、減隔震支座及各類阻尼器綜合考慮,使其協(xié)同或依次發(fā)揮作用,耗散橋梁在地震時所承擔(dān)的能量[11]。也符合現(xiàn)階段多級抗震的指導(dǎo)方針。阪神大地震和汶川大地震都是因為對地震發(fā)生區(qū)域的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識不足,結(jié)果造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。但如果矯枉過正,過度對橋梁的抗震性能進(jìn)行設(shè)計,不但在施工上更加困難而且會造成巨大的經(jīng)濟(jì)浪費。組合減隔震除了可以保護(hù)橋梁在地震情況下的安全,在一定程度上可以避免依賴橋梁自身抗性抵御地震時的設(shè)防浪費。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]速度鎖定裝置在鐵路連續(xù)梁橋減震設(shè)計中的適用性研究[J]. 楊華平,錢永久,黎璟. 西南公路. 2018(03)
[2]速度鎖定裝置在鐵路連續(xù)梁橋減震設(shè)計中的適用性研究[J]. 楊華平,錢永久,黎璟. 西南公路. 2018 (03)
[3]橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性研究進(jìn)展述評[J]. 李宏男,成虎,王東升. 工程力學(xué). 2018(09)
[4]基礎(chǔ)隔震獨塔斜拉橋抗震性能研究[J]. 燕斌. 橋梁建設(shè). 2018(02)
[5]扇形鉛粘彈性阻尼減震混凝土框架結(jié)構(gòu)節(jié)點抗震性能試驗對比研究[J]. 吳從曉,鄧雪松,賴偉山,吳從永,徐昕. 工程抗震與加固改造. 2017(05)
[6]兩種減隔震支座動力參數(shù)的設(shè)計方法及減隔震效果差異研究[J]. 阮懷圣,何友娣. 世界地震工程. 2017(01)
[7]汶川地震公路橋梁易損性研究[J]. 林慶利,林均岐,劉金龍. 振動與沖擊. 2017(04)
[8]強(qiáng)震作用下減隔震橋梁抗震性能試驗研究[J]. 王凱睿,徐秀麗,李雪紅,李枝軍,劉偉慶. 橋梁建設(shè). 2016(05)
[9]日本橋梁隔震的發(fā)展歷程簡介[J]. 黨紀(jì). 城市與減災(zāi). 2016(05)
[10]隔震橋梁合理結(jié)構(gòu)阻尼模型[J]. 夏修身,陳興沖,李建中. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
博士論文
[1]減、隔震橋梁結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)及可靠度分析方法研究[D]. 賈少敏.西南交通大學(xué) 2017
碩士論文
[1]大跨度混合梁斜拉橋索塔錨固區(qū)受力性能分析[D]. 楊洋.華南理工大學(xué) 2018
[2]高烈度區(qū)長聯(lián)大跨連續(xù)梁減、隔震設(shè)計研究[D]. 劉洋.西南交通大學(xué) 2017
[3]減隔震橋梁抗震性能分析[D]. 郭鋒遠(yuǎn).大連理工大學(xué) 2016
[4]洞庭湖大橋地震反應(yīng)分析及減隔震研究[D]. 袁興東.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[5]橋梁結(jié)構(gòu)抗震減災(zāi)對策研究[D]. 劉國欽.西南交通大學(xué) 2016
[6]連續(xù)梁橋抗震鉛芯橡膠支座非線性化模型三參數(shù)分析研究[D]. 趙曉帆.長安大學(xué) 2016
[7]橋梁粘滯阻尼器關(guān)鍵參數(shù)研究與優(yōu)化設(shè)計[D]. 趙志剛.西南交通大學(xué) 2015
[8]橋梁液壓粘滯阻尼減震器的設(shè)計及優(yōu)化[D]. 吳林倩.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[9]附加粘滯阻尼器結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計方法研究[D]. 付君宜.長安大學(xué) 2014
[10]Lock-up裝置在大跨度混凝土連續(xù)梁橋上的減震性能研究[D]. 胡國民.長安大學(xué) 2014
本文編號:3620608
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