近50余年發(fā)生的幾次大地震使橋梁結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞,尤其是發(fā)生在城市或近郊的大地震,如阪神地震、Loma Prieta地震、汶川地震等。震害調(diào)查表明,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件碰撞是造成橋梁嚴(yán)重破壞的主要原因之一,如阪神地震中的阪神高速線高架橋、Loma Prieta地震中的Cypress Street雙層高架橋等。作為城市交通中的常見橋型之一,雙層高架橋由于質(zhì)量和剛度分布特殊,梁、墩緊密相鄰,地震響應(yīng)更復(fù)雜,其中下層橋面與墩柱和上層橋面與擋塊的碰撞尤為嚴(yán)重,特別是下層橋面與墩柱的碰撞將導(dǎo)致下橫系梁與墩柱的節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重破壞,墩柱剪斷,上層橋面直接坍塌到下層橋面。本文針對(duì)雙層高架橋在地震中的碰撞問題開展研究,采用數(shù)值模擬和參數(shù)敏感性分析手段,全面研究了碰撞剛度、初始間隙、恢復(fù)系數(shù)、支座摩阻系數(shù)等參數(shù)對(duì)橋梁碰撞效應(yīng)的影響,開展了上層橋面與擋塊、下層橋面與墩柱的雙重碰撞效應(yīng)研究,提出并分析了高阻尼橡膠緩沖墊作為減碰措施的有效性。論文研究表明:（1）下層橋面與墩柱間的碰撞力大部分被下橫系梁吸收,橫系梁再將軸力傳遞到墩柱,從而導(dǎo)致墩柱在橫系梁節(jié)點(diǎn)處剪力發(fā)生較大突變,對(duì)橫系梁以及橫系梁與墩柱的節(jié)點(diǎn)非常不利,這也與以往雙... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CypressStreet雙層高架橋的碰撞震害

（a）主梁橫移 （b）擋塊破壞圖 1-2 汶川地震中主梁與擋塊間的典型橫向碰撞震害這些碰撞震害的出現(xiàn)，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者及橋梁專家的高度重視。作為城市交通的主要橋型之一，雙層高架橋由于其空間利用率很高，在我國(guó)得到了飛速發(fā)展。近年來，更是出現(xiàn)了將城市雙層高架橋運(yùn)用到高速公路中的新理念。2013 年 10 月，我國(guó)首座高速公路雙層高架特大橋——洛塘河大橋的竣工標(biāo)志著這一理念變成現(xiàn)實(shí)。我國(guó)是遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，尤其在西部山區(qū)。近幾年，汶川地震和雅安地震給交通基礎(chǔ)設(shè)施帶來了巨大的破壞。雙層高架橋節(jié)約空間，符合西部山區(qū)生態(tài)交通建設(shè)的目標(biāo)，今后將有可能是西部高速公路建設(shè)的重要選擇之一。雙層高架橋由于質(zhì)量和剛度分布特殊，梁、墩緊密相鄰，相比普通高速公路橋梁，其地震響應(yīng)更復(fù)雜，其中橋面與墩柱和擋塊之間的碰撞問題尤為突出。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)雙層高架橋抗震性能的研究主要集中在框架墩的抗震能力方面，在雙層高架橋典型震害——上、下層橋面與墩柱及擋塊的碰撞方面，國(guó)內(nèi)外研究得很少。可見，對(duì)雙層高架橋碰撞問題的研究大大滯后于目前所掌握的震害現(xiàn)

elvin 模型采用的是一個(gè)線性彈簧（剛度為kk ）和一個(gè)阻尼器（阻模擬兩接觸體之間碰撞，如圖 2.2 所示。elvin 模型相比于線性彈簧模型，能模擬碰撞過程中的能量耗散，碰2.2 式計(jì)算得到： 1 2 1 2 1 21 200 0c k p k pc pF k u u g c u u u u gF u u g 中：kk 為 Kelvin 彈簧的剛度；1u 、2u 分別為兩相鄰碰撞結(jié)構(gòu)的位碰撞體的速度；pg為兩相鄰結(jié)構(gòu)碰撞前的初始間距；據(jù)能量守恒定律，阻尼系數(shù) kc與恢復(fù)系數(shù)e 的關(guān)系為：1 21 22 2ln2(ln )k km m ec km me 中1m 、2m 分別為兩碰撞體的質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3232935