钢混组合梁桥力学性能与地震反应分析

发布时间：2020-04-08 15:25

【摘要】：钢混组合梁桥在我国的应用越来越多,它具有主梁重量轻,跨越能力大,抗震性能好等优点,有广阔的发展前景。我国地震范围广、幅度大、频率高,一旦桥梁发生严重破坏,就会切断震后灾区的交通,影响抗震救灾工作的正常进行,给国家财产和人民生活带来不可估量的影响,因此开展桥梁抗震性能的研究十分重要。目前对梁桥抗震性能的研究大多是针对于混凝土桥梁,对于钢混组合梁桥抗震性能的研究较少,所以很有必要对钢混组合梁桥进行地震反应分析。基于上述现状,本文以一座钢箱混凝土组合梁桥为研究对象,通过静力荷载试验,测得了主梁在荷载作用下的应变与挠度,并建立有限元模型进行对比验证,发现有限元模型数据与试验测得数据基本吻合,表明了主梁模型参数的正确性;然后采用上述模型主梁参数建立了桥梁动力有限元模型,开展了桥梁抗震性能研究,主要内容如下:(1)对钢箱混凝土组合桥梁进行了静力荷载试验,测得了固定墩顶部和跨中位置的主梁截面应变与挠度,并建立有限元模型进行了对比验证,结果发现两者数据吻合度很高,表明了模型参数选取的正确性。因此在后续桥梁抗震研究中采用该主梁参数进行建模,为进行桥梁抗震性能研究做了铺垫。(2)建立钢箱混凝土组合梁桥动力有限元模型,分析桥梁的动力特性,并对桥梁进行了反应谱分析,计算了在加速度反应谱下纵桥向和横桥向的地震反应,研究桥梁在地震下的最不利位置。然后对桥梁进行了动力非线性时程分析,在考虑支座与桥墩非线性的情况下,计算了桥梁在顺桥向人工地震波作用下桥墩的地震反应。(3)通过非线性时程反应分析,对比桥梁在采用摩擦摆式减隔震支座前后地震反应的变化规律,研究了摩擦摆式减隔震支座对钢箱混凝土组合梁桥的减震效果。发现在采用摩擦摆式减隔震支座后,固定墩的地震反应显著降低,活动墩地震反应有所降低,而墩梁相对位移变大。(4)研究墩高对桥梁减隔震效果的影响以及摩擦摆式减隔震支座参数对减隔震效果的影响。发现随着墩高的增加,桥梁减隔震效果逐步降低;随着摩擦摆式减隔震支座摩擦系数逐渐增大,桥墩的地震反应增大,但墩梁的相对位移不断减小。
【图文】：

南浦大桥

图 1.2 钢板混凝土组合梁土组合梁桥在工程中应用的也比较普遍，如图 1.3 所示。的理论可以知道，闭口截面的抗扭刚度比开口截面的要大合主梁来说，钢箱混凝土组合梁相当于在工字钢的底部加
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U442.55

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本文编号：2619514