發(fā)布時間：2023-08-04 19:23

　　目前,具有震后可恢復特性的搖擺自復位新型橋梁結(jié)構體系是橋梁抗震研究的熱點和重點方向。本文在傳統(tǒng)基底搖擺隔震橋墩的基礎上,提出了兩種新型基底搖擺隔震橋墩模型,采用振動臺試驗、有限元數(shù)值模擬以及理論推導分析相結(jié)合的技術手段,研究了不同結(jié)構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規(guī)律和減隔震效果。對有限元數(shù)值計算模型進行了驗證,并采用合理的數(shù)值模型進行了參數(shù)分析。通過理論推導,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系以及抗震設計方法等關鍵問題進行研究。本文的研究是在國家自然科學基金(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模型,分別為增設高阻尼橡膠墊塊和增設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造細節(jié),闡述了該新型橋墩的減隔震機理和優(yōu)點。(2)以某鐵路重力式橋墩為原型,設計了動力相似比為1:15的新型基底搖擺橋墩試驗模型,制定了搖擺隔震橋墩的振動臺試驗方案,制作了試驗模型,并確定了荷載工況、數(shù)據(jù)采集等試驗方案。(3)借助于振動臺試驗,分別測試了模型...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 橋梁震害及啟示
    1.2 橋梁抗震設計理念的發(fā)展和變革
    1.3 基底隔震技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基底隔震技術的起源和發(fā)展
        1.3.2 基底隔震技術理論和試驗研究進展
        1.3.3 基底隔震技術的數(shù)值模擬研究進展
    1.4 目前存在的問題
    1.5 本文的研究內(nèi)容
2 橋梁減隔震技術及分析方法
    2.1 減隔震技術的概念和工作機理
    2.2 減隔震技術的分類
    2.3 減隔震橋梁地震反應分析方法
        2.3.1 反應譜分析方法
        2.3.2 動態(tài)時程分析方法
        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臺試驗研究
    3.1 試驗概況
    3.2 試驗模型相似比
    3.3 試驗模型設計
        3.3.1 試驗模型尺寸和配筋設計
        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 試驗配重方案
    3.4 試驗模型制作
    3.5 試驗設備及模型測點布置
        3.5.1 試驗設備介紹
        3.5.2 模型測點布置
    3.6 試驗地震波的選取及處理
        3.6.1 試驗地震波的選取原則
        3.6.2 試驗地震波的處理
    3.7 試驗荷載工況
    3.8 本章小結(jié)
4 基底搖擺隔震橋墩振動臺試驗結(jié)果分析
    4.1 加速度響應分析
        4.1.1 地震波加速度峰值對橋墩加速度響應的影響
        4.1.2 地震波類型對橋墩加速度響應的影響
    4.2 位移響應分析
        4.2.1 地震波加速度峰值對橋墩位移響應的影響
        4.2.2 地震波類型對橋墩位移響應的影響
    4.3 應力響應分析
        4.3.1 地震波加速度峰值對橋墩應力響應的影響
        4.3.2 地震波類型對橋墩應力響應的影響
    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 試驗模型基于Midas/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)果與試驗結(jié)果對比
        5.2.1 加速度響應
        5.2.2 位移響應
        5.2.3 應力響應
    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的影響
        5.3.2 不同初始剛度對搖擺反應的影響
    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的影響
        5.4.2 不同彈簧布置位置對搖擺反應的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 基底搖擺隔震橋墩理論分析和抗震設計方法
    6.1 基底搖擺隔震橋墩力學特性研究
        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系
    6.2 基底搖擺隔震橋墩初步設計方法研究
        6.2.1 基底搖擺隔震橋墩抗震設計方法
        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 需要進一步研究的問題
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3838858