大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究

发布时间：2017-04-18 10:27

  本文关键词：大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在我国崇山峻岭的西南地区,大跨度拱桥因其良好的受力性能和优越的跨越能力被广泛采用。随着大跨度拱桥的发展和研究的深入,大跨度拱桥的振动控制问题日渐凸显,成为了工程应用领域的新课题。现有的研究成果主要集中在利用拱结构的材料的强度和变形来抵抗风振和地震。因此,很有必要对拱桥进行减震控制研究。调谐质量阻尼器(TMD)是一个由弹簧、阻尼器和质量块组成的振动控制系统。因为其工作原理明确、后期维护更换方便且工程造价低的特点,在实际工程领域已经得到了广泛的应用和普及。将TMD应用于拱桥,调谐其地震反应并研究TMD的控制机理对实际工程有很好的指导意义。本文以夜郎河拱桥(计算跨度370m)为工程背景,具体研究内容如下:(1)在有限元软件中建立夜郎河拱桥的动力模型,进行了特征值分析,基于结构振型讨论了结构被控模态,介绍了调谐质量阻尼器(TMD)的理论发展及其参数设计。(2)以结构的基本振型为控制目标,讨论确定了TMD系统的安放位置以及质量变化范围和质量块对应的弹簧刚度的理论参数,并选取三条波对夜郎河拱桥进行时程分析,对TMD的弹簧刚度进行试算,并得到了不同质量块的TMD系统的最佳弹簧刚度。(3)计算了TMD大质量块对结构偏移理论悬链线位置和截面杆件静力受力的影响,表明会造成拱顶位移很小,但是局部杆件受力增大,内力增加幅度不大,不影响整体结构的安全。(4)通过振型分解反应谱法,得到了不同的TMD系统对结构横向地震响应的影响。得出了TMD系统的振动控制类型。比较分析了时程分析中的TMD参数在振型分解反应谱法中的影响。(5)研究了拱顶处安放的控制横向振动的TMD系统对结构的纵向和竖向地震反应的影响。总体来说,以拱顶安放的TMD来减小拱桥横桥向地震响应是合理可行的。
【关键词】：大跨度拱桥 调谐质量阻尼器 地震反应控制 振型分解
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.3;U448.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 拱桥概述9-12
• 1.2 结构振动控制研究方法12-16
• 1.2.1 主动控制的研究现状13
• 1.2.2 被动控制的研究现状13-16
• 1.3 大跨度钢筋混凝土拱桥抗震研究16-17
• 1.4 本文主要研究内容17-19
• 2 夜郎河特大桥结构动力分析19-28
• 2.1 工程背景19-21
• 2.1.1 主拱圈构造及材料19-20
• 2.1.2 拱上梁部结构20
• 2.1.3 拱上墩结构20-21
• 2.2 特征值分析21-22
• 2.3 振型分析22-28
• 3 夜郎河拱桥TMD设计28-57
• 3.1 被动控制原理28
• 3.2 调谐质量阻尼器28-31
• 3.2.1 调谐质量阻尼器的计算模型28-30
• 3.2.2 调谐质量阻尼器的影响参数分析30-31
• 3.3 地震波的选择31-33
• 3.4 最佳TMD系统刚度的选择33-45
• 3.5 大质量块对结构的影响分析45-57
• 3.5.1TMD对悬链线偏移的影响46-48
• 3.5.2 主拱圈关键杆件受力分析48-57
• 4 夜郎河拱桥横桥向地震响应分析57-75
• 4.1 振型分解计算方法57-58
• 4.1.1 SRSS方法57
• 4.1.2 CQC方法57-58
• 4.1.3 ABS方法58
• 4.2 反应谱分析58-73
• 4.3 小结73-75
• 5 横桥向TMD系统对结构纵向、竖向地震响应的影响75-78
• 5.1 结构的纵向地震反应分析75-76
• 5.2 结构的竖向地震反应分析76-77
• 5.3 小结77-78
• 6 结论与展望78-80
• 6.1 结论78-79
• 6.2 展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-84
• 攻读学位期间的研究成果84

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈宝健,许有胜,陈宝春;日本钢筋混凝土拱桥调查与分析[J];中外公路;2005年04期

2 李贞新;郭丰哲;钱永久;;既有钢筋混凝土拱桥耐久性的模糊综合评估[J];西南交通大学学报;2006年03期

3 李征;亓路宽;宋建永;刘祖胜;;钢筋混凝土拱桥参数化建模及特征值屈曲分析[J];公路交通科技;2007年04期

4 李松;强士中;唐英;;钢筋混凝土拱桥极限承载力的参数研究[J];西南交通大学学报;2007年03期

5 李皓桢;吴康雄;;海儿洼钢筋混凝土拱桥有限元分析[J];工程建设与设计;2008年06期

6 张绮声;;钢筋混凝土拱桥的施工方法[J];企业科技与发展;2008年16期

7 彭可可;黄培彦;邓军;;在役钢筋混凝土拱桥时变可靠度分析[J];中国铁道科学;2009年03期

8 卢啸;陆新征;叶列平;何水涛;;钢筋混凝土拱桥构件重要性评价及超载导致倒塌破坏模拟[J];计算机辅助工程;2010年03期

9 马坤;向天宇;徐腾飞;赵人达;徐勇;谢海清;;收缩徐变对高速铁路钢筋混凝土拱桥时变应力影响的概率分析[J];铁道学报;2013年09期

10 万娇;;组合法施工钢筋混凝土拱桥[J];黑龙江交通科技;2013年08期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 赵新武;;跨河道钢筋混凝土拱桥满堂支模架设计[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2010)[C];2010年

2 顾安邦;;大跨径钢筋混凝土拱桥面内稳定分析探讨[A];中国土木工程学会市政工程专业委员会第一次城市桥梁学术会议论文集[C];1987年

3 黄盛楠;陆新征;郑建春;朱伟;;超载导致钢筋混凝土拱桥倒塌的破坏模拟[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2012年

4 段宝福;;钢筋混凝土拱桥的爆破拆除[A];现代爆破理论与技术——第十届全国煤炭爆破学术会议论文集[C];2008年

5 朱三凡;宗周红;夏樟华;;大跨度钢筋混凝土拱桥模型修正和动力特性分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2009年

6 孙亮;赵孝平;朱华伟;;既有钢筋混凝土拱桥参数分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2011年

7 王彦利;王乐阳;;大跨度钢筋混凝土拱桥爆破拆除[A];中国爆破新技术Ⅲ[C];2012年

8 寿楠椿;毕波;竹学叶;江素华;侯立萍;;钢筋混凝土拱桥徐变稳定性研究[A];中国土木工程学会计算机应用分会第七届年会论文集[C];1999年

9 董绍平;姬浩杰;;洛浦公园红樱桥-现浇钢筋混凝土拱桥组合支架施工方法[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2007)[C];2007年

10 寿楠椿;毕波;竹学叶;江素华;侯立萍;;钢筋混凝土拱桥徐变稳定性研究[A];中国土木工程学会计算机应用分会第七届年会土木工程计算机应用文集[C];1999年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 记者 李良苏 通讯员 王延中 祝卫先;十七局集团西电东送建设显军威[N];中国铁道建筑报;2005年

2 特约记者 陆应果　通讯员 薛贵宝;沪杭城际铁路跨杭州石大路转体桥合龙[N];人民铁道;2010年

3 记者 康行远;科技创新撑起沪杭高铁速度[N];嘉兴日报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 卫星;钢筋混凝土肋拱二阶设计方法研究[D];西南交通大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孙晓龙;中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换技术研究[D];山东大学;2015年

2 张力树;600m级钢筋混凝土拱桥主拱构造与拱上立柱布置形式研究[D];重庆交通大学;2015年

3 李杰;600m特大跨径钢筋混凝土拱桥抗震性能研究[D];重庆交通大学;2015年

4 张进;采用组合法施工的钢筋混凝土拱桥徐变收缩影响研究[D];重庆交通大学;2015年

5 王鹏;考虑空间相关性的大跨度钢筋混凝土拱桥长期变形谱分析[D];西南交通大学;2016年

6 王冲;钢筋混凝土拱桥承载力研究[D];广西大学;2016年

7 许少卿;悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥施工稳定性研究[D];长安大学;2016年

8 谢彬;300m悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥设计研究[D];长沙理工大学;2015年

9 马骏;大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究[D];兰州交通大学;2016年

10 杨立;既有钢筋混凝土拱桥加固技术研究[D];西南交通大学;2012年

  本文关键词：大跨度钢筋混凝土拱桥TMD减震研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：314688