【摘要】：橋梁結構是一個國家交通基礎設施體系中一項極其重要的工程體系，，當?shù)卣鸢l(fā)生時，作為連接醫(yī)院、消防、運輸?shù)戎匾煌ň�路，有著不可替代的作用。橋梁的地震損傷有嚴重后果。如果因為地震損壞而關閉橋梁，會極大的削弱應對突發(fā)事件的能力，即使是臨時性關閉，也可能造成巨大的后果，所以地震后必須保證橋梁的完整性，要求在較大地震后，橋梁仍然能夠正常使用，這是實現(xiàn)震后可恢復功能這一課題中尚待解決的問題。 本文對基于性能的新型受控搖擺橋墩進行理論和試驗研究，對搖擺橋墩的基本組件構成、計算模型、設計方法和工程應用的可行性提出建議和方案，特別對受控搖擺橋墩的模型以及計算機模擬的結構模型都給出的非常詳細。本文第五章中，介紹使用基于SAP2000平臺對受控搖擺橋墩的模型進行擬靜力加載，并且準確預測受控搖擺橋墩在單調(diào)、循環(huán)和地震作用下的反應。全文相關研究內(nèi)容和貢獻如下： （1）第一章概述了目前屬于地震活躍期，地震所帶來的對于橋梁結構的巨大影響，提出本文關于橋梁抗震中心思想，國內(nèi)外關于新型搖擺橋墩的研究以及其對于較大地震后所表現(xiàn)的出來的優(yōu)缺點，其優(yōu)越的經(jīng)濟效能，并且詳細闡述了本文的主要研究內(nèi)容和目的。 （2）第二章詳述基于性能的抗震設計思想與傳統(tǒng)設計抗震思想的不同點，根據(jù)幾組地震后的記錄數(shù)據(jù)說明延性系數(shù)對于震后殘余變形的影響。 （3）第三章說明了受控搖擺橋墩的各部分功能組件的的基本概念、作用和設計組成，簡述關于受控搖擺橋墩的發(fā)展過程和目前搖擺橋墩的發(fā)展現(xiàn)狀。 （4）第四章中對臺灣高雄第一科技大學[1]（2003）所做搖擺橋墩試驗及試驗結果加以分析，對臺灣高雄第一科技大學[2]（2008）所做搖擺橋墩加裝摩擦阻尼器試驗機試驗結果加以分析，對清華大學[3]（2012）研究的新型自復位橋墩試驗及結果加以分析，闡明受控搖擺橋墩和傳統(tǒng)橋墩兩種結構的異同點。說明基于性能的可恢復功能結構的優(yōu)越的經(jīng)濟性能和實踐應用的可行性。 （5）第五章就本文研究所得結果提出受控搖擺橋墩的建模方法，用SAP2000進行建模，模型選取用懸臂梁框架結構，結構中加裝阻尼器代替地震耗能組件，用非線性彈性彈簧和非線性非彈性彈簧表示與橋面和基礎承臺的連接，加裝預應力鋼筋替代受控震后可恢復位移組件，并且進行搖擺橋墩的擬靜力循環(huán)加載試驗，根據(jù)加載后的數(shù)據(jù)力學參數(shù)進行分析。 （6）第六章對本文主要內(nèi)容加以總結，說明了受控搖擺橋墩的優(yōu)點及其模型的準確性，此新型橋梁抗震結構的發(fā)展前景和其實現(xiàn)震后可恢復功能給予展望。
[Abstract]:Bridge structure is an extremely important engineering system in a national traffic infrastructure system. When earthquakes occur, it plays an irreplaceable role as an important traffic line connecting hospitals, fire fighting, transportation and so on. The earthquake damage of the bridge has serious consequences. If the bridge is closed because of earthquake damage, the ability to deal with emergencies will be greatly weakened. Even temporary closure may have great consequences. Therefore, the integrity of the bridge must be guaranteed after the earthquake, requiring that after a larger earthquake, The bridge can still be used normally, which is a problem to be solved in realizing the recoverable function after the earthquake. In this paper, the theoretical and experimental research on a new type of controlled swing pier based on performance is carried out, and some suggestions and schemes for the basic component composition, calculation model, design method and feasibility of engineering application of swing pier are put forward. Especially, the model of controlled swing pier and the structural model of computer simulation are given in detail. In the fifth chapter of this paper, the quasi-static loading of the controlled swing pier model based on SAP2000 platform is introduced, and the response of the controlled swing pier under monotonic, cyclic and seismic action is accurately predicted. The related research contents and contributions of this paper are as follows: (1) the first chapter summarizes the great influence on bridge structure caused by earthquake, and puts forward the central idea of bridge earthquake resistance in this paper. The research on the new swing pier at home and abroad and its advantages and disadvantages after the large earthquake, its superior economic efficiency, and elaborated the main research content and purpose of this paper in detail. (2) in the second chapter, the difference between the seismic design idea based on performance and the traditional design is described in detail, and the influence of the ductile coefficient on the residual deformation after the earthquake is explained according to several groups of recorded data after the earthquake. (3) in the third chapter, the basic concept, function and design composition of each part of the controlled swing pier are explained, and the development process of the controlled swing pier and the present situation of the development of the swing pier are briefly described. (4) in chapter IV, the test and test results of swing piers carried out by Taiwan Kaohsiung first University of Science and Technology [1] (2003) are analyzed. The test results of friction dampers on swing piers made by Taiwan Kaohsiung first University of Science and Technology [2] (2008) are analyzed, and the test and results of a new type of self-reset piers studied by Tsinghua University [3] (2012) are analyzed. The similarities and differences between the controlled swing pier and the traditional pier are expounded. The superior economic performance of performance-based recoverable function structure and the feasibility of practical application are explained. (5) in the fifth chapter, according to the results of this paper, the modeling method of controlled swing pier is put forward, which is modeled by SAP2000, and the cantilever frame structure is selected, and dampers are added to the structure instead of seismic energy dissipation components. The connection with bridge deck and foundation cap is represented by nonlinear spring and nonlinear inelastic spring, and the displacement component can be recovered by adding prestressed steel bar instead of controlled earthquake, and the quasi-static cyclic loading test of swing pier is carried out. The mechanical parameters of the loaded data are analyzed. (6) in the sixth chapter, the main contents of this paper are summarized, and the advantages of the controlled swing pier and the accuracy of the model are explained. the development prospect of the new seismic structure of the bridge and its recoverable function after the earthquake are prospected.
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U443.22;U442.55

【共引文獻】

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本文編號：2491862