【摘要】：近年來(lái),我國(guó)高速鐵路和客運(yùn)專線得到了迅速發(fā)展,為了節(jié)約土地和減少對(duì)自然環(huán)境的影響,大多鐵路線都采用“以橋代路”的形式,越來(lái)越多的橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在高鐵線路中。隨著隔震技術(shù)的不斷發(fā)展,高鐵橋梁中也逐漸應(yīng)用了隔震支座。但目前有關(guān)隔震高鐵橋梁的相關(guān)研究較少,服役期內(nèi)的隔震高鐵橋梁也大都未經(jīng)歷過大震的考驗(yàn)。本文以我國(guó)某實(shí)際工程中客運(yùn)專線上一座摩擦擺支座隔震的高鐵橋梁為背景,簡(jiǎn)要介紹了橋梁的隔震設(shè)計(jì)理念,用有限元軟件驗(yàn)證其隔震效果,由結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)回歸分析得到地震易損性曲線,為結(jié)構(gòu)的地震經(jīng)濟(jì)損失的計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、高鐵橋梁研究現(xiàn)狀綜述:介紹了橋梁減隔震技術(shù)的原理以及減隔震技術(shù)在高鐵橋梁中的應(yīng)用,對(duì)比了鉛芯橡膠支座和摩擦擺支座的抗震性能。總結(jié)了國(guó)內(nèi)外橋梁地震易損性分析和全壽命費(fèi)用分析的研究現(xiàn)狀,指出了對(duì)高鐵橋梁進(jìn)行易損性分析和全壽命費(fèi)用分析的必要性。2、摩擦擺隔震高鐵橋梁的抗震性能分析:采用SAP2000有限元軟件分別建立非隔震高鐵橋梁和隔震高鐵橋梁的有限元模型,橋墩混凝土采用Mander本構(gòu)模型,摩擦擺支座采用軟件中的Friction Isolator連接單元,主梁采用彈性梁柱單元來(lái)模擬其工作特性。輸入2條天然波和1條人工波進(jìn)行非線性動(dòng)力時(shí)程分析,對(duì)比研究了地震作用下非隔震橋梁結(jié)構(gòu)與隔震橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),驗(yàn)證了摩擦擺支座的有效性。分析計(jì)算了摩擦擺支座在罕遇地震和極罕遇地震下支座的最大位移,驗(yàn)算了支座位移是否超限。3、摩擦擺隔震高鐵橋梁的易損性分析:介紹了易損性分析的主要方法和響應(yīng)面法的基本理論。依據(jù)目標(biāo)反應(yīng)譜從PEER中選擇了合適的10條天然地震動(dòng)記錄,在計(jì)算橋梁損傷指標(biāo)時(shí)選擇變形破壞準(zhǔn)則。采用中心復(fù)合設(shè)計(jì)法進(jìn)行模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì),把每一組試驗(yàn)所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)—地震動(dòng)參數(shù)輸入SAP2000中進(jìn)行非線性時(shí)程分析,由時(shí)程分析得出的地震響應(yīng)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)分別擬合構(gòu)件的均值響應(yīng)面函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差響應(yīng)面函數(shù),結(jié)合拉丁超立方抽取的1000個(gè)樣本和所定義的損傷指標(biāo)最終求得構(gòu)件的地震易損性曲線。通過對(duì)比高鐵橋梁隔震前后墩柱的易損性曲線,從概率學(xué)角度評(píng)價(jià)了摩擦擺支座的隔震效果。采用寬限法分析了非隔震與隔震高鐵橋梁整體系統(tǒng)的易損性。4、摩擦擺隔震高鐵橋梁的地震經(jīng)濟(jì)損失估計(jì):基于高鐵橋梁隔震前后的地震易損性分析成果,結(jié)合結(jié)構(gòu)所在場(chǎng)地的地震危險(xiǎn)性分析,求得非隔震高鐵橋梁和隔震高鐵橋梁在設(shè)計(jì)使用年限(100年)內(nèi)發(fā)生不同等級(jí)破壞的失效概率和地震經(jīng)濟(jì)損失。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U442.55
【圖文】：

圖 1-1 中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖害資料和實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)的結(jié)果中可以看出，高鐵橋梁是橋墩和減隔震支座。橋墩的震害現(xiàn)象主要表現(xiàn)為縱向脫落。支座的震害主要表現(xiàn)為支座剪切破壞，當(dāng)支座的

加速度反應(yīng)譜

圖1-3位移反應(yīng)譜

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2794810