【摘要】：強烈地震作用下,梁橋主梁之間以及主梁與橋臺極易發(fā)生碰撞,劇烈的碰撞過程中存在嚴重的材料非線性和幾何非線性問題,可能造成主梁斷面局部區(qū)域的破壞,引起主梁過大的縱向位移,最后出現(xiàn)落梁倒塌。本文根據(jù)山區(qū)高烈度長橋易落梁的特點,利用實測地震波對長橋結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng)進行分析研究。在模型設(shè)計中,考慮橋梁各部分的動力特性,利用有限元軟件Abaqus建立了整個橋梁的動力計算模型。分析了長橋易產(chǎn)生落梁原因以及在動力荷載作用下的響應(yīng),著重研究了限位墩在長聯(lián)梁橋中的抗震性能。主要內(nèi)容如下:(1)對本文研究的背景和限位墩的概念及目前橋梁限位方法的研究現(xiàn)狀進行了介紹,同時說明了本文的研究意義和主要內(nèi)容;對地震荷載作用下的落梁震害以及防落梁系統(tǒng)的構(gòu)成進行了闡述,之后對地震作用下主梁的碰撞問題作了介紹。(2)基于簡化模型與接觸單元法的不足,應(yīng)用三維接觸-摩擦模型結(jié)合顯式動力接觸算法來模擬梁橋的地震碰撞效應(yīng),從碰撞面定義、碰撞屬性、滑移公式等方面進行建模。(3)利用Abaqus結(jié)構(gòu)有限元分析軟件,采用時程分析法,選用常用的地震波并對加速度峰值進行了調(diào)整。在三種不同地震波的作用下,以不同限位墩個數(shù)作為參數(shù),對六聯(lián)(24跨)梁橋的動力響應(yīng)進行了分析;針對不同伸縮縫間隙,在El-centro和Taft地震波的激勵下,分析了限位墩墩頂伸縮縫間隙大小不同時對整個橋梁抗震性能的影響;為研究跨徑對長聯(lián)梁橋的動力影響,在Taft以及其相應(yīng)的兩種峰值加速度(0.4g、0.7g)的情況下,對四種跨徑(20m、30m、40m、50m)進行全橋結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析。(4)針對三聯(lián)(12跨)的不規(guī)則橋梁,在Taft地震波峰值加速度為0.4g和0.7g的一致激勵下,主要研究了限位墩個數(shù)對跨溝谷橋型以及曲率半徑為180m彎橋的墩梁位移的影響;在2個限位墩的情況下,探討了不同伸縮縫間距對于跨溝谷橋型、單項波橋型、曲率半徑為180m和240m四種橋型的抗震性能的影響。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U442.55
【圖文】：

圖 1- 1 百花大橋震前與震后2010 年，青海省玉樹縣發(fā)生兩次地震，最高震級 7.1 級；2013 年四川省雅安市蘆山縣發(fā)生 7.0 級地震。同期，國外地震災(zāi)害也頻繁發(fā)生。2011 年 3 月 11 日宮城縣海域發(fā)生了里氏 9.0 級地震，宮城縣一處公路橋梁由于主梁搭接長度不夠，導(dǎo)致落梁、斷裂坍塌，如下圖 1-2、圖 1-3。圖 1- 2 高架橋整體倒塌 圖 1- 3 公路橋梁斷裂坍塌現(xiàn)代化城鎮(zhèn)建設(shè)的加速，導(dǎo)致人口的密集，一旦發(fā)生地震，所造成的人生財

跨出現(xiàn)整體垮塌，其原因是強烈的地震引起上部結(jié)構(gòu)位移過大，發(fā)生了落梁，如圖 1-1。圖 1- 1 百花大橋震前與震后2010 年，青海省玉樹縣發(fā)生兩次地震，最高震級 7.1 級；2013 年四川省雅安市蘆山縣發(fā)生 7.0 級地震。同期，國外地震災(zāi)害也頻繁發(fā)生。2011 年 3 月 11 日宮城縣海域發(fā)生了里氏 9.0 級地震，宮城縣一處公路橋梁由于主梁搭接長度不夠，導(dǎo)致落梁、斷裂坍塌，如下圖 1-2、圖 1-3。

跨出現(xiàn)整體垮塌，其原因是強烈的地震引起上部結(jié)構(gòu)位移過大，發(fā)生了落梁，如圖 1-1。圖 1- 1 百花大橋震前與震后2010 年，青海省玉樹縣發(fā)生兩次地震，最高震級 7.1 級；2013 年四川省雅安市蘆山縣發(fā)生 7.0 級地震。同期，國外地震災(zāi)害也頻繁發(fā)生。2011 年 3 月 11 日宮城縣海域發(fā)生了里氏 9.0 級地震，宮城縣一處公路橋梁由于主梁搭接長度不夠，導(dǎo)致落梁、斷裂坍塌，如下圖 1-2、圖 1-3。

【參考文獻】

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本文編號：2801578