目前,具有震后可恢復(fù)特性的搖擺自復(fù)位新型橋梁結(jié)構(gòu)體系是橋梁抗震研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)方向。本文在傳統(tǒng)基底搖擺隔震橋墩的基礎(chǔ)上,提出了兩種新型基底搖擺隔震橋墩模型,采用振動(dòng)臺試驗(yàn)、有限元數(shù)值模擬以及理論推導(dǎo)分析相結(jié)合的技術(shù)手段,研究了不同結(jié)構(gòu)形式的基底搖擺隔震橋墩在不同地震波作用下的地震響應(yīng)規(guī)律和減隔震效果。對有限元數(shù)值計(jì)算模型進(jìn)行了驗(yàn)證,并采用合理的數(shù)值模型進(jìn)行了參數(shù)分析。通過理論推導(dǎo),對新型搖擺隔震橋墩的抗提離條件、抗傾覆條件、抗滑移條件、搖擺提離過程中墩頂水平地震力與墩頂水平位移關(guān)系以及抗震設(shè)計(jì)方法等關(guān)鍵問題進(jìn)行研究。本文的研究是在國家自然科學(xué)基金(51268027)的資助下完成的,其主要研究工作如下:(1)提出了兩種新型搖擺隔震橋墩試驗(yàn)?zāi)Ｐ?分別為增設(shè)高阻尼橡膠墊塊和增設(shè)線性彈簧的搖擺隔震橋墩模型,介紹了兩種新型搖擺隔震橋墩的具體構(gòu)造細(xì)節(jié),闡述了該新型橋墩的減隔震機(jī)理和優(yōu)點(diǎn)。(2)以某鐵路重力式橋墩為原型,設(shè)計(jì)了動(dòng)力相似比為1:15的新型基底搖擺橋墩試驗(yàn)?zāi)Ｐ?制定了搖擺隔震橋墩的振動(dòng)臺試驗(yàn)方案,制作了試驗(yàn)?zāi)Ｐ?并確定了荷載工況、數(shù)據(jù)采集等試驗(yàn)方案。(3)借助于振動(dòng)臺試驗(yàn),分別測試了模型...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 橋梁震害及啟示
    1.2 橋梁抗震設(shè)計(jì)理念的發(fā)展和變革
    1.3 基底隔震技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基底隔震技術(shù)的起源和發(fā)展
        1.3.2 基底隔震技術(shù)理論和試驗(yàn)研究進(jìn)展
        1.3.3 基底隔震技術(shù)的數(shù)值模擬研究進(jìn)展
    1.4 目前存在的問題
    1.5 本文的研究內(nèi)容
2 橋梁減隔震技術(shù)及分析方法
    2.1 減隔震技術(shù)的概念和工作機(jī)理
    2.2 減隔震技術(shù)的分類
    2.3 減隔震橋梁地震反應(yīng)分析方法
        2.3.1 反應(yīng)譜分析方法
        2.3.2 動(dòng)態(tài)時(shí)程分析方法
        2.3.3 非線性靜力分析—能力譜法
    2.4 基底隔震橋墩簡介
    2.5 本章小結(jié)
3 基底搖擺隔震橋墩振動(dòng)臺試驗(yàn)研究
    3.1 試驗(yàn)概況
    3.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗨票?br>    3.3 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)
        3.3.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽绾团浣钤O(shè)計(jì)
        3.3.2 提離約束裝置物理參數(shù)
        3.3.3 鋼筋材料特性和混凝土配合比
        3.3.4 試驗(yàn)配重方案
    3.4 試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭谱?br>    3.5 試驗(yàn)設(shè)備及模型測點(diǎn)布置
        3.5.1 試驗(yàn)設(shè)備介紹
        3.5.2 模型測點(diǎn)布置
    3.6 試驗(yàn)地震波的選取及處理
        3.6.1 試驗(yàn)地震波的選取原則
        3.6.2 試驗(yàn)地震波的處理
    3.7 試驗(yàn)荷載工況
    3.8 本章小結(jié)
4 基底搖擺隔震橋墩振動(dòng)臺試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.1 加速度響應(yīng)分析
        4.1.1 地震波加速度峰值對橋墩加速度響應(yīng)的影響
        4.1.2 地震波類型對橋墩加速度響應(yīng)的影響
    4.2 位移響應(yīng)分析
        4.2.1 地震波加速度峰值對橋墩位移響應(yīng)的影響
        4.2.2 地震波類型對橋墩位移響應(yīng)的影響
    4.3 應(yīng)力響應(yīng)分析
        4.3.1 地震波加速度峰值對橋墩應(yīng)力響應(yīng)的影響
        4.3.2 地震波類型對橋墩應(yīng)力響應(yīng)的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 基底搖擺隔震橋墩數(shù)值模擬分析
    5.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ突贛idas/Civil的有限元模型
        5.1.1 模型Ⅰ的有限元模型
        5.1.2 模型Ⅱ的有限元模型
        5.1.3 模型Ⅲ的有限元模型
    5.2 數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比
        5.2.1 加速度響應(yīng)
        5.2.2 位移響應(yīng)
        5.2.3 應(yīng)力響應(yīng)
    5.3 數(shù)值模型Ⅰ的物理參數(shù)分析
        5.3.1 不同初始屈服力對搖擺反應(yīng)的影響
        5.3.2 不同初始剛度對搖擺反應(yīng)的影響
    5.4 數(shù)值模型Ⅱ的物理參數(shù)分析
        5.4.1 不同彈簧剛度對搖擺反應(yīng)的影響
        5.4.2 不同彈簧布置位置對搖擺反應(yīng)的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 基底搖擺隔震橋墩理論分析和抗震設(shè)計(jì)方法
    6.1 基底搖擺隔震橋墩力學(xué)特性研究
        6.1.1 抗提離彎矩分析
        6.1.2 抗滑移摩擦力分析
        6.1.3 墩頂水平地震力與位移關(guān)系
    6.2 基底搖擺隔震橋墩初步設(shè)計(jì)方法研究
        6.2.1 基底搖擺隔震橋墩抗震設(shè)計(jì)方法
        6.2.2 算例分析
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 需要進(jìn)一步研究的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3838858