隔震橋梁在地震激勵下伸縮縫處的碰撞響應(yīng)
本文關(guān)鍵詞:隔震橋梁在地震激勵下伸縮縫處的碰撞響應(yīng)
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【摘要】:簡支梁橋在公路和鐵路當(dāng)中被廣泛使用,是道路交通的樞紐工程。一旦遭受強烈地震作用,不僅會導(dǎo)致城市道路交通癱瘓,而且會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此,橋梁的抗震設(shè)防問題日益受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。研究表明,在強震作用下,橋梁相鄰跨間會產(chǎn)生非同向縱向振動,造成跨間位移大于間隙寬度而發(fā)生碰撞。而碰撞會產(chǎn)生較大的瞬間脈沖力,可能引起碰撞截面的局部破碎,嚴(yán)重時會導(dǎo)致落梁和構(gòu)件的失效。因此對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)有必要行碰撞響應(yīng)分析,以便更大程度上滿足橋梁工程的安全、可靠度問題。本文對某三跨18m+20m+18m的簡支梁橋在地震激勵下的碰撞行為進(jìn)行了動態(tài)時程計算分析,在研究了一些重要碰撞理論的基礎(chǔ)上,用Kelvin碰撞模型模擬了碰撞單元,考慮墩柱的彈塑性,并利用大型有限元軟件ANSYS建立全橋有限元分析模型和進(jìn)行時程分析,找出伸縮縫處碰撞效應(yīng)的一些規(guī)律,并進(jìn)行橋梁碰撞效應(yīng)參數(shù)的對比分析,研究這些參數(shù)的變化對橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響。文章主要包含以下幾個方面:(1)介紹近幾十年來橋梁在地震作用而引起的碰撞破壞,闡明該課題的研究意義和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。(2)概括橋梁抗震和碰撞理論的計算方法,詳細(xì)分析現(xiàn)有碰撞模型,選取適合本文的模型,并建立全橋有限元分析模型。(3)選取適當(dāng)?shù)牡卣鸩ú⒄{(diào)整,利用有限元軟件ANSYS,對模型進(jìn)行時程原理分析,并通過改變影響碰撞的相關(guān)因素(接觸單元剛度,間隙大小,支座參數(shù)等)對相關(guān)數(shù)值加以分析。(4)對計算結(jié)果作相關(guān)分析,并對現(xiàn)有防止碰撞的工程措施加以概述
【關(guān)鍵詞】:橋梁 地震響應(yīng) 碰撞剛度 伸縮縫 隔震支座
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U442.55
【目錄】:
- 摘要7-8
- Abstract8-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 課題研究背景及意義9
- 1.2 橋梁震害的形式9-11
- 1.3 碰撞問題的提出和研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3.1 碰撞問題的提出11-12
- 1.3.2 碰撞問題的研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 本文研究工作13-15
- 第二章 碰撞理論及橋梁模型的建立15-33
- 2.1 橋梁結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)理論15-21
- 2.1.1 結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本概念15-17
- 2.1.2 靜力法17-18
- 2.1.3 動力反應(yīng)譜法18-19
- 2.1.4 動態(tài)時程分析法19-21
- 2.2 橋梁碰撞模擬方法21-25
- 2.2.1 恢復(fù)系數(shù)法21
- 2.2.2 接觸單元法21-24
- 2.2.3 碰撞剛度理論24-25
- 2.3 全橋有限元模型的建立25-32
- 2.3.1 橋梁結(jié)構(gòu)的模擬25-26
- 2.3.2 隔震支座的模擬26-28
- 2.3.3 碰撞單元模擬28
- 2.3.4 結(jié)構(gòu)阻尼問題的模擬28-29
- 2.3.5 地震波的輸入和調(diào)整29-31
- 2.3.6 計算模型及全橋有限元模型31-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第三章 橋梁地震碰撞響應(yīng)33-50
- 3.1 碰撞單元剛度的影響33-37
- 3.2 碰撞單元阻尼系數(shù)的影響37-39
- 3.3 伸縮縫間隙大小的影響39-45
- 3.4 考慮碰撞與不考慮碰撞的影響45-48
- 3.5 本章小結(jié)48-50
- 第四章 鉛芯橡膠支座參數(shù)的影響及常用防碰撞措施50-57
- 4.1 隔震與不隔震的影響50
- 4.2 隔震支座參數(shù)的影響50-55
- 4.3 常用防碰撞措施55-56
- 4.4 本章總結(jié)56-57
- 結(jié)論和展望57-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
- 致謝63-64
- 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文64
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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,本文編號:650056
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