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强震作用下斜交连续梁桥地震反应及减震控制研究

发布时间:2021-04-26 06:09
  为了满足地形和线路的需求,斜交桥在高速公路、城市道路和交通枢纽工程中得到了广泛应用。由于其结构的特殊性,其地震反应较正交桥更加复杂;在历次破坏性地震中,斜交桥发生落梁、主梁旋转、桥墩损伤破坏、相邻结构(构件)间的碰撞等震害比较突出。减隔震技术作为提升桥梁抗震能力的重要手段,已被广泛应用于桥梁结构、建筑结构等领域。但是,减隔震技术目前在斜交桥中应用较少,斜交桥的地震损伤控制方法、减隔震设计等尚处于探索阶段。本文以1座4跨斜交连续梁桥为研究对象,分析了在不同类型地震动作用下采用传统板式橡胶支座且有固定墩的非隔震斜交桥的地震反应和损伤情况,并研究了斜交桥采用铅芯橡胶支座(LRB)时的减震效果;在此基础上,研究了近断层地震动作用下LRB考虑环境温度和铅芯变形发热对隔震斜交桥地震反应的影响;最后,基于功能分离设计理念提出了“支座+支撑”减震控制系统,研究其减震控制系统在地震作用下的减震效果和自复位性能。主要工作如下:(1)归纳了国内外强震中斜交桥的震害状况及破坏机理,着重调查了汶川地震中所有斜交桥的震害情况,总结出斜交桥在设计及减震中应注意的问题。另外,从动力计算模型、地震反应、数值与试验研究、... 

【文章来源】:兰州理工大学甘肃省

【文章页数】:82 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 斜交桥震害分析
    1.2 斜交桥地震反应研究现状
        1.2.1 计算模型研究
        1.2.2 试验研究
        1.2.3 数值模拟及地震反应
    1.3 桥梁减隔震技术的研究综述
        1.3.1 温度对减隔震支座的影响
        1.3.2 减隔震桥梁的设计方法
    1.4 本文的研究内容和技术路线
第2章 近断层脉冲型地震动作用下斜交桥地震反应分析
    2.1 引言
    2.2 工程背景
    2.3 斜交桥的动力分析模型
        2.3.1 上部结构和桥墩模拟
        2.3.2 支座模拟
        2.3.3 碰撞单元模拟
        2.3.4 钢筋混凝土挡块
    2.4 地震动的选取
    2.5 非隔震斜交桥的地震反应
        2.5.1 桥墩地震反应与损伤分析
        2.5.2 主梁的地震反应
        2.5.3 挡块的损伤分析
    2.6 斜交桥LRB隔震控制及其地震反应
        2.6.1 桥墩地震反应与损伤分析
        2.6.2 主梁的地震反应
        2.6.3 挡块的损伤分析
        2.6.4 减震效果分析
    2.7 小结
第3章 考虑环境温度及铅芯发热效应的LRB隔震斜交桥地震反应分析
    3.1 引言
    3.2 温度对铅芯橡胶支座的影响
    3.3 LRB变形发热理论及刚度退化模型
    3.4 有限元模型及地震动选择
        3.4.1 动力分析模型的建立
        3.4.2 地震动选择与输入
    3.5 隔震斜交桥的地震反应
        3.5.1 支座的地震反应
        3.5.2 全桥的地震反应
    3.6 斜度对隔震斜交桥地震反应的影响
        3.6.1 斜度对桥墩和主梁地震反应的影响
        3.6.2 斜度对LRB铅芯温度和特征强度的影响
    3.7 小结
第4章 基于功能分离理念的斜交桥减震设计方法及自复位性能研究
    4.1 引言
    4.2 斜交桥减震控制系统及设计方法
        4.2.1 减震控制系统
        4.2.2 减震控制系统的设计方法
    4.3 设计算例及验证
        4.3.1 案例及分析模型
        4.3.2 地震动的选取
        4.3.3 时程分析及设计方法验证
    4.4 减震斜交桥的地震反应及自复位性能
        4.4.1 设置SCEDB或BRB减震桥梁地震反应
        4.4.2 SCEDB和BRB组合使用减震桥梁的地震反应
    4.5 小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所取得的研究成果



本文编号:3160886

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