组合式防落梁阻尼器性能研究
发布时间：2021-01-20 17:06
我国地处环太平洋地震带和亚欧地震带上,同时受印度大陆推挤,印度大陆不断插入喜马拉雅山脉地壳之下,喜马拉雅山脉附近地壳活动频繁,地震频发。地震是对我国人民生命财产安全威胁较大的自然灾害。在以往大地震作用下,桥梁结构会发生比较严重的破坏,其中落梁震害最为直观,对震后恢复交通的影响也是最大的,有必要采取有效的措施来防止大地震下桥梁落梁的发生。我国越来越多的公路和铁路工程建在南北地震带。强烈地震动和断层错位对桥梁的挑战越来越突出。工程设计人员迫切需要经济适用的消能减震装置用于削减地震荷载并防止落梁。本文针对这一需要研发了一种“组合式防落梁阻尼器”,通过理论分析和足尺实验验证了装置的有效性。取得的主要成果如下。1、提出了具有减震和防落梁双功能的阻尼器的概念,完成了其可行性的理论分析。2、新设计的阻尼装置由消能和限位两个相对独立的单元串联构成,当梁端与墩顶用阻尼器相连时,温度升降引起的梁、墩慢速相对变形由油阻尼器容纳;中等强度以下地震引起的相对变形由钢滞变阻尼器抑制;当大震引起的有落梁威胁的变形时,油阻尼器装置发挥锁止限位作用,确保不落梁。3、通过足尺实验,分别确定了直齿钢滞变阻尼器和油阻尼器的力...
【文章来源】： 丁新春 防灾科技学院
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1环太平洋地震带与亚欧地震带近年来，桥梁结构跨越或者靠近断层
第一章绪论1第一章绪论1.1论文研究背景地震是人类始终无法逃避的自然现象，大的地震会给人类生命财产安全带来严重损失。道路和桥梁作为重要的生命线工程，在抗震救灾中有着十分重要的作用。桥梁在大地震中破坏往往是非常严重的，尤其是梁式桥的纵向落梁，会造成交通断流，生命线无法联通，对灾后的物资输送和人员转移都造成极大的阻碍。保持桥梁交通功能的通畅对灾后救援有着举足轻重的作用。因此，我们有必要研究如何防止桥梁落梁。我国幅员辽阔，陆地面积达960万平方公里，地处环太平洋地震带和亚欧地震带上（见图1.1.1和图1.1.2），同时受印度大陆推挤，印度大陆不断插入喜马拉雅山脉地壳之下，喜马拉雅山脉附近地壳活动频繁，地震频发[1]。地震是对我国人民生命财产安全威胁较大的自然灾害。建国以来，尤其是1979年改革开放以来，我国不断加快基础工程建设，房屋建筑结构及桥梁必然会面临地震风险，因此必须考虑到地震风险的影响，提高结构的抗震水平。图1.1.1环太平洋地震带与亚欧地震带图1.1.2我国主要地震带近年来，桥梁结构跨越或者靠近断层，很容易发生落梁的现象逐渐被人们重视，1923年，日本关东大地震中，Tamagawa双幅铁路桥的钢梁发生落梁，图1.1.3为修复后的Tamagawa双幅铁路桥，这是有记载以来，比较早的落梁事故。1971年美国SanFernando发生7.1级地震，造成大量桥梁落梁[2]，图1.1.4为该地震中发生落梁的一座公路桥。1994年美国洛杉矶北岭地震（图1.1.5），由于地下20km处的一条活断层影响，造成大量桥梁破坏，其中较大的破坏就是桥梁落梁[3]。2008年四川汶川8.0级地震，大量梁式桥发生落梁破坏，如图1.1.6，阻断了灾后救援的生命通道，为及时救援带来了巨大阻碍[4-7]。
防灾科技学院工程硕士学位论文2图1.1.3修复后的Tamagawa双幅铁路桥图1.1.41971年SanFernando地震图1.1.51994年洛杉矶北岭地震图1.1.62008年四川汶川地震2018年10月，中央全面启动川藏铁路的规划建设[8]。川藏地区地质条件复杂，川藏铁路规划线路图如图1.1.7，从四川成都途经雅安、康定、林芝等地最后达到西藏拉萨。川藏线（铁路、公路）会跨越大量的山谷河流，据初步设计，川藏线的桥隧占比超过80%，其中桥梁占比将达到13.22%，意味着全长1629公里的川藏铁路将有215公里的桥梁长度。图1.1.7川藏铁路规划路线图该线桥梁会跨越起伏强烈的横断山脉、鲜水河断裂带、龙门山断裂带、甘孜-玉树断裂带、理塘-德巫断裂带、巴塘断裂带、金沙江断裂带、怒江断裂带、雅鲁藏布江断裂带等数十个大小断裂带，川藏铁路桥梁将会面临巨大的落梁风险
【参考文献】：
期刊论文
[1]川藏铁路沿线主要不良地质条件与工程地质问题[J]. 薛翊国,孔凡猛,杨为民,邱道宏,苏茂鑫,傅康,马新民. 岩石力学与工程学报. 2020(03)
[2]大跨铁路桥梁金属限位减震装置设计与力学性能[J]. 董俊,曾永平,陈克坚,宋随弟,庞林,邹贻军,张云泰. 哈尔滨工业大学学报. 2020(03)
[3]桥梁中减震榫与榫形防落梁装置的减震性能研究[J]. 姜金斌,王军泽. 工程技术研究. 2020(02)
[4]连梁软钢阻尼器设计及其多级耗能的实现[J]. 杜永峰,郑辉. 湖南科技大学学报(自然科学版). 2019(04)
[5]基于数值模拟的黏滞阻尼器间隙模拟分析[J]. 潘加宝,杨晓东,普静狄. 中国水运(下半月). 2019(12)
[6]影响软钢阻尼器减震效率的参数优化研究[J]. 贺建霖,潘文,徐磊. 中国水运(下半月). 2019(12)
[7]非线性黏滞阻尼器性能参数C、α测试研究[J]. 余明坤,许国伟,邱成江,黄初涛,赵勇,贾万权. 四川建筑科学研究. 2019(06)
[8]非线性黏滞阻尼器性能试验[J]. 苏何先,潘文,兰香,杨晓东,白羽,张兴仙. 振动与冲击. 2019(20)
[9]地震落梁两级控制装置的开发与试验[J]. 孙广俊,王森,李鸿晶. 振动.测试与诊断. 2019(02)
[10]缓冲型防落梁钢圈限位装置力学性能研究[J]. 王占飞,孙巨搏,程浩波,葛汉彬. 桥梁建设. 2018(06)
硕士论文
[1]新型交叉支撑型金属消能器的性能及试验研究[D]. 李芮秋.东南大学 2016
[2]钢滞变阻尼器在高层剪力墙结构抗震中的应用研究[D]. 何雄科.中国地震局工程力学研究所 2012
本文编号：2989433
【文章来源】： 丁新春 防灾科技学院
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1环太平洋地震带与亚欧地震带近年来，桥梁结构跨越或者靠近断层
第一章绪论1第一章绪论1.1论文研究背景地震是人类始终无法逃避的自然现象，大的地震会给人类生命财产安全带来严重损失。道路和桥梁作为重要的生命线工程，在抗震救灾中有着十分重要的作用。桥梁在大地震中破坏往往是非常严重的，尤其是梁式桥的纵向落梁，会造成交通断流，生命线无法联通，对灾后的物资输送和人员转移都造成极大的阻碍。保持桥梁交通功能的通畅对灾后救援有着举足轻重的作用。因此，我们有必要研究如何防止桥梁落梁。我国幅员辽阔，陆地面积达960万平方公里，地处环太平洋地震带和亚欧地震带上（见图1.1.1和图1.1.2），同时受印度大陆推挤，印度大陆不断插入喜马拉雅山脉地壳之下，喜马拉雅山脉附近地壳活动频繁，地震频发[1]。地震是对我国人民生命财产安全威胁较大的自然灾害。建国以来，尤其是1979年改革开放以来，我国不断加快基础工程建设，房屋建筑结构及桥梁必然会面临地震风险，因此必须考虑到地震风险的影响，提高结构的抗震水平。图1.1.1环太平洋地震带与亚欧地震带图1.1.2我国主要地震带近年来，桥梁结构跨越或者靠近断层，很容易发生落梁的现象逐渐被人们重视，1923年，日本关东大地震中，Tamagawa双幅铁路桥的钢梁发生落梁，图1.1.3为修复后的Tamagawa双幅铁路桥，这是有记载以来，比较早的落梁事故。1971年美国SanFernando发生7.1级地震，造成大量桥梁落梁[2]，图1.1.4为该地震中发生落梁的一座公路桥。1994年美国洛杉矶北岭地震（图1.1.5），由于地下20km处的一条活断层影响，造成大量桥梁破坏，其中较大的破坏就是桥梁落梁[3]。2008年四川汶川8.0级地震，大量梁式桥发生落梁破坏，如图1.1.6，阻断了灾后救援的生命通道，为及时救援带来了巨大阻碍[4-7]。
防灾科技学院工程硕士学位论文2图1.1.3修复后的Tamagawa双幅铁路桥图1.1.41971年SanFernando地震图1.1.51994年洛杉矶北岭地震图1.1.62008年四川汶川地震2018年10月，中央全面启动川藏铁路的规划建设[8]。川藏地区地质条件复杂，川藏铁路规划线路图如图1.1.7，从四川成都途经雅安、康定、林芝等地最后达到西藏拉萨。川藏线（铁路、公路）会跨越大量的山谷河流，据初步设计，川藏线的桥隧占比超过80%，其中桥梁占比将达到13.22%，意味着全长1629公里的川藏铁路将有215公里的桥梁长度。图1.1.7川藏铁路规划路线图该线桥梁会跨越起伏强烈的横断山脉、鲜水河断裂带、龙门山断裂带、甘孜-玉树断裂带、理塘-德巫断裂带、巴塘断裂带、金沙江断裂带、怒江断裂带、雅鲁藏布江断裂带等数十个大小断裂带，川藏铁路桥梁将会面临巨大的落梁风险
【参考文献】：
期刊论文
[1]川藏铁路沿线主要不良地质条件与工程地质问题[J]. 薛翊国,孔凡猛,杨为民,邱道宏,苏茂鑫,傅康,马新民. 岩石力学与工程学报. 2020(03)
[2]大跨铁路桥梁金属限位减震装置设计与力学性能[J]. 董俊,曾永平,陈克坚,宋随弟,庞林,邹贻军,张云泰. 哈尔滨工业大学学报. 2020(03)
[3]桥梁中减震榫与榫形防落梁装置的减震性能研究[J]. 姜金斌,王军泽. 工程技术研究. 2020(02)
[4]连梁软钢阻尼器设计及其多级耗能的实现[J]. 杜永峰,郑辉. 湖南科技大学学报(自然科学版). 2019(04)
[5]基于数值模拟的黏滞阻尼器间隙模拟分析[J]. 潘加宝,杨晓东,普静狄. 中国水运(下半月). 2019(12)
[6]影响软钢阻尼器减震效率的参数优化研究[J]. 贺建霖,潘文,徐磊. 中国水运(下半月). 2019(12)
[7]非线性黏滞阻尼器性能参数C、α测试研究[J]. 余明坤,许国伟,邱成江,黄初涛,赵勇,贾万权. 四川建筑科学研究. 2019(06)
[8]非线性黏滞阻尼器性能试验[J]. 苏何先,潘文,兰香,杨晓东,白羽,张兴仙. 振动与冲击. 2019(20)
[9]地震落梁两级控制装置的开发与试验[J]. 孙广俊,王森,李鸿晶. 振动.测试与诊断. 2019(02)
[10]缓冲型防落梁钢圈限位装置力学性能研究[J]. 王占飞,孙巨搏,程浩波,葛汉彬. 桥梁建设. 2018(06)
硕士论文
[1]新型交叉支撑型金属消能器的性能及试验研究[D]. 李芮秋.东南大学 2016
[2]钢滞变阻尼器在高层剪力墙结构抗震中的应用研究[D]. 何雄科.中国地震局工程力学研究所 2012
本文编号：2989433
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2989433.html
