【摘要】：摩擦擺式支座(Friction Pendulum System,簡(jiǎn)稱FPS)以其優(yōu)越的隔震效果而被廣泛地應(yīng)用,其豎向剛度較大,具有較好的自行復(fù)位功能,有較好的耐久性。由于高速鐵路橋梁需要穿過(guò)地震活躍地區(qū),因此研究近斷層地震作用下FPS在高鐵簡(jiǎn)支橋梁上的適用性有一定現(xiàn)實(shí)意義。本文以五跨高鐵FPS隔震簡(jiǎn)支橋梁作為分析對(duì)象,主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究:(1)在查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,分析FPS在高速鐵路橋梁應(yīng)用的研究現(xiàn)狀,并介紹了CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及對(duì)其力學(xué)特性的研究現(xiàn)狀。(2)采用OpenSees建立了CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道的FPS隔震簡(jiǎn)支梁橋全橋計(jì)算模型,研究了無(wú)砟軌道約束和橋面系耗能對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響。結(jié)果表明,CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道約束能降低主梁位移、墩頂位移和墩底剪力;與不考慮橋面系耗能相比,橋面系耗能作用使得結(jié)構(gòu)主梁最大位移、墩頂最大位移和墩底最大剪力以及FPS耗能均增大。(3)分析了多遇地震下高鐵FPS隔震簡(jiǎn)支梁橋行車安全性。結(jié)果表明,考慮滿布列車荷載和不考慮列車荷載下,軌道平行轉(zhuǎn)角和折轉(zhuǎn)角均滿足規(guī)范限值,但梁端錯(cuò)位均不滿足規(guī)范限值。(4)采用正交試驗(yàn)方法選出最主要影響參數(shù)為FPS摩擦系數(shù)和曲率半徑,通過(guò)研究主要影響參數(shù)對(duì)高鐵FPS隔震簡(jiǎn)支梁橋行車安全性的影響來(lái)達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu)的目的。結(jié)果表明,FPS摩擦系數(shù)和曲率半徑的變化對(duì)結(jié)構(gòu)梁端錯(cuò)位、平行轉(zhuǎn)角和折轉(zhuǎn)角均有較大影響,但梁端錯(cuò)位仍然無(wú)法滿足規(guī)范限值。(5)在遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)和近場(chǎng)地震動(dòng)激勵(lì)下對(duì)比研究了FPS摩擦系數(shù)和曲率半徑對(duì)FPS隔震簡(jiǎn)支梁橋地震響應(yīng)的影響。結(jié)果表明,在縱橋向,與遠(yuǎn)場(chǎng)地震相比近場(chǎng)地震激勵(lì)下墩頂位移和墩頂剪力對(duì)FPS曲率半徑變化較為敏感;在橫橋向,與遠(yuǎn)場(chǎng)地震相比,近場(chǎng)地震激勵(lì)下,當(dāng)FPS曲率半徑小于2 m時(shí),FPS曲率半徑對(duì)墩頂位移和墩底剪力的敏感性較大,并且支座位移和梁端位移對(duì)FPS摩擦系數(shù)變化較為敏感。
【圖文】：

第一章 緒 論題的提出震是較為常見(jiàn)的自然災(zāi)害，它對(duì)人類的生產(chǎn)和生活有這不可忽視人們生命財(cái)產(chǎn)造成極大的危害，尤其橋梁工程。在地震中大部分重，給災(zāi)后救援帶來(lái)很大困難使災(zāi)區(qū)受災(zāi)人的生命搶救工作難以成極大的經(jīng)濟(jì)損失。在近一百年內(nèi)，世界發(fā)生三次強(qiáng)烈地震均達(dá)，其中兩次發(fā)生在中國(guó)；一次是 1920 年寧夏海源地震；另一次唐山地震，由 20 世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)發(fā)生 800 次 6 級(jí)以上地震。在區(qū)和 2010 年玉樹(shù)地區(qū)均發(fā)生了較大地震對(duì)交通運(yùn)輸?shù)缆吩斐奢^大，因此，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的抗震進(jìn)行研究意義非常重大。尤其是高速鐵輸?shù)拇髣?dòng)脈，在地震發(fā)生后，一旦交通設(shè)施遭到較大破壞，會(huì)使產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)遭受重大損失。

為了滿足高速鐵路列車運(yùn)行的安全性和舒適性指標(biāo)，，要求其從基礎(chǔ)至上部結(jié)構(gòu)必須滿足結(jié)構(gòu)剛度的要求。傳統(tǒng)的鐵路橋梁抗震設(shè)計(jì)方法都是利用橋墩的彈塑性耗能。但在實(shí)際當(dāng)中高速鐵路橋梁的橋墩剛度特別大，很難產(chǎn)生延性變形，主要是鐵路橋梁中支座發(fā)生破壞見(jiàn)圖 1-2；即使出現(xiàn)了較大的延性變形，則意味著橋墩結(jié)構(gòu)發(fā)生了損傷，震后返修出現(xiàn)的問(wèn)題較多，加固成本較高不經(jīng)濟(jì)。這些原因使得傳統(tǒng)橋梁抗震設(shè)計(jì)方法難以適應(yīng)現(xiàn)在高速鐵路橋梁發(fā)展的需要。圖（a）盆式橡膠支座 圖（b）三維鉸支座劈裂
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U442.55;U448.217

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2680375