本文關鍵詞：某多跨高鐵隔震簡支橋梁多點多維地震反應分析

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【摘要】：自1964年日本建成了世界第一條高速鐵路(東海道新干線)以來,其快速的運輸能力和所達到的經濟效益獲得了世界上很多國家的認可,并紛紛加入到高速鐵路的開發(fā)和研究當中去。在高鐵建設中,由于行車安全和行車速度的要求,大多的行車路線都采用橋梁的形式,這使得在高鐵的線路中橋梁占了很大的部分。橋梁的重要性對于高速鐵路行車安全的重要性不言而喻,一旦高鐵橋梁在地震中產生破壞,會造成極大的經濟損失,同時也對震后的救災工作和重建工作造成極大的不利影響。有必要對現(xiàn)有的高鐵橋梁結構進行多方面的分析,以保證高鐵橋梁結構在地震中的安全性。在現(xiàn)在的橋梁設計中,為了滿足抗震的要求,多采用隔震設計。高鐵橋梁中多采用簡支箱梁作為主梁,此類橋梁具有縱向跨度大的特征,容易受到地震波行波效應的影響。同樣,多維地震作用也對高鐵橋梁結構產生較大的影響,多點多維地震動作用下結構的響應將更加復雜。對于大跨度橋梁和一些復雜的結構應在分析時考慮多點多維地震作用,以對結構進行更準確的評估。本文以某高鐵橋梁工程為例,選用高阻尼摩擦擺隔震支座,采用以位移時程輸入的時程分析法進行非線性時程分析,研究了隔震橋梁的主要內容為:(1)利用有限元軟件建立橋梁計算模型,對橋梁模型進行了地震作用下的非線性動力時程分析,證明了隔震橋梁的隔震性能。研究了非線性對橋梁減震系數的影響,結果表明,隔震分析時采用線性分析會高估橋梁的減震效果,應在隔震分析時考慮橋梁非線性的影響。(2)采用非線性動力時程分析,比較一致激勵與多點激勵情況下橋梁的內力、加速度響應,分析隔震支座位移與耗能情況,結果表明,考慮行波效應對橋面加速度不利,但對墩底剪力、墩底彎矩、墩頂加速度、墩頂位移和橋面位移有利,其中對橋面位移最為有利,除橋面位移外其余響應影響不大;行波效應對隔震支座總體有利,但影響程度不大。此外,還對比了順逆橋向行波效應影響,證明了順逆橋向輸入時對橋梁內力響應影響不大,同時發(fā)現(xiàn),地震動輸入方向對橋梁隔震支座的性能有一定的影響。(3)采用非線性動力時程分析方法,進行了一維激勵、二維激勵和三維激勵情況下的地震動輸入,表明了在三維地震作用下墩頂加速度、橋面加速度和橋面位移明顯增大,墩底剪力和墩底彎矩明顯減小,對橋面位移影響相對較小。考慮了多點多維地震作用后,橋梁地震響應峰值較多維輸入時相差不大,但會在各墩形成不同程度的數值波動,隔震橋梁在二維地震作用下,隨著波速的增大,中墩處橋梁內力響應、墩頂加速度、橋面加速度、墩頂位移和橋面位移的變化趨勢與一維作用一致;三維地震作用下,隨著波速的增大,中墩處墩底剪力、墩底彎矩、墩頂加速度和橋面加速度變化趨勢與一維和二維輸入所得變化趨勢明顯不一致,中墩處墩頂位移和橋面位移與一維和二維輸入所得變化趨勢較為一致。
【關鍵詞】：橋梁隔震 行波效應 多點多維 摩擦擺支座
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U442.55
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.1.1 地震災害的介紹10-11
• 1.2 國內外隔震橋梁設計的發(fā)展11-16
• 1.2.1 橋梁隔震技術基本原理11-12
• 1.2.2 橋梁采用隔震設計的優(yōu)點12-13
• 1.2.3 橋梁隔震技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展13-16
• 1.3 本論文研究的目的和主要內容16-18
• 1.3.1 研究目的和意義16-17
• 1.3.2 主要研究內容17-18
• 第二章 多點多維分析原理及方法18-24
• 2.1 引言18
• 2.2 多點激勵下地震響應分析方法18-20
• 2.2.1 動力時程分析方法18-20
• 2.2.2 隨機振動分析方法20
• 2.3 多點激勵下的動力平衡方程20-22
• 2.3.1 位移輸入時多點激勵的平衡方程20-21
• 2.3.2 位移輸入時多點激勵求解方法21-22
• 2.4 多點多維激勵下地震響應計算基本方程22
• 2.5 本章小結22-24
• 第三章 隔震橋梁設計對比分析24-42
• 3.1 引言24
• 3.2 工程概況24-25
• 3.3 橋梁支座的布置方案及模擬25-28
• 3.4 橋梁有限元計算模型的建立28-29
• 3.4.1 有限元方法的應用28
• 3.4.2 有限元模型的建立28-29
• 3.5 隔震橋梁設計對比分析29-41
• 3.5.1 動力特征對比29-32
• 3.5.2 分析所用地震波及輸入方式32-33
• 3.5.3 隔震與非隔震結構響應對比33-36
• 3.5.4 隔震橋梁大震作用下支座位移36-38
• 3.5.5 考慮非線性對隔震橋梁減震系數的影響38-41
• 3.6 本章小結41-42
• 第四章 橋梁多點輸入地震反應分析42-72
• 4.1 引言42
• 4.2 地震動行波速度對隔震橋梁地震響應的影響42-60
• 4.2.1 墩底剪力和彎矩響應43-47
• 4.2.2 墩頂加速度和橋面加速度響應47-51
• 4.2.3 墩頂位移和橋面位移響應51-56
• 4.2.4 隔震支座響應56-60
• 4.3 逆向地震動輸入對隔震橋梁地震響應的影響60-67
• 4.3.1 墩底內力響應60-62
• 4.3.2 墩頂加速度和橋面加速度響應62-64
• 4.3.3 墩頂及橋面位移64-67
• 4.4 行波方向對支座耗能性能的影響67-70
• 4.5 本章小結70-72
• 第五章 橋梁多點多維輸入地震反應分析72-108
• 5.1 引言72
• 5.2 考慮多點多維的地震動輸入方式72
• 5.3 考慮多點多維的地震動輸入時的橋梁響應對比72-105
• 5.3.1 一致激勵下多維輸入對比73-80
• 5.3.2 多點多維輸入橋梁各墩響應對比80-91
• 5.3.3 多維地震響應隨行波速度的變化91-105
• 5.4 本章小結105-108
• 第六章 結論與展望108-110
• 6.1 結論108-109
• 6.2 展望109-110
• 參考文獻110-114
• 致謝114

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：797350