新型铁路高墩模型振动台试验研究
发布时间：2022-12-06 04:30
高墩桥梁在我国西部高烈度地区被广泛应用,墩身地震时易损坏,且震后不宜修复,本课题提出一种新型的高墩结构,通过可以更换的横向联结系,将地震时的损伤尽可能多的集中在横向联结系上,利用横向联结系进行耗能减震,保护主要构件。其目的是小震时墩柱与横向联结系于弹性状态,协同工作共同抵抗地震;强震时主要构件基本无损伤,次要构件损伤可修复或可更换。为研究新型可更换构件铁路桥墩的抗震性能,在本文中设计并制作了一个缩尺模型桥墩,选取3条地震波作为振动台台面输入激励,然后对新型铁路高墩模型桥墩进行了地震模拟振动台试验。基于OpenSEES平台对新型铁路高墩模型振动台试验进行模拟,提出新型铁路高墩结构的数值模拟方法。具体工作及研究成果如下:（1）回顾总结了国内外高墩抗震的发展历程。重点关注了新型高墩的结构形式的发展,阐述了进行高墩结构新形式研究的必要性。（2）基于震后主要构件基本无损伤次要构件损伤可修复或可更换理念,设计并制作了新型铁路高墩缩尺模型,研究在地震作用下新型铁路高墩的抗震性能,通过振动台试验获得墩身加速度反应、位移反应及次要构件的应变变化规律。（3）通过振动台试验研究获得了该新型铁路最不利横向联结...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 高墩结构形式的种类与发展
1.2.2 高墩抗震
1.3 本文研究的主要内容
1.4 技术路线
1.5 本章小结
2 新型高墩振动台试验设计
2.1 工程背景
2.2 模型结构设计与制作
2.2.1 相似理论介绍
2.2.2 模型相似系数及配重
2.2.3 模型结构尺寸
2.2.4 模型施工及组装
2.2.5 材料试验
2.3 试验方案
2.3.1 振动台系统及测试仪器
2.3.2 振动台试验选用的地震波
2.3.3 测试项目及测点布置
2.3.4 试验工况及加载顺序
2.4 本章小结
3 新型高墩振动台试验结果分析
3.1 试验现象
3.2 结构动力特性
3.3 加速度响应
3.4 模型结构位移反应分析
3.5 联结系应变响应
3.6 本章小结
4 振动台试验数值模拟计算
4.1 新型桥墩地震反应分析模型
4.2 数值模型结果与试验结果对比
4.2.1 加速度响应对比
4.2.2 位移响应对比
4.2.3 联结系应变响应
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 本文结论
5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 A 有限元模型命令
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁抗震设计理论发展:从结构抗震减震到震后可恢复设计[J]. 李建中,管仲国. 中国公路学报. 2017(12)
[2]附有结构“保险丝”构件的桥墩抗震性能试验研究及其应用[J]. 谢文,孙利民,魏俊. 中国公路学报. 2014(03)
[3]柱-板式新型高墩非线性抗震性能研究[J]. 夏修身,虞庐松. 建筑结构. 2013(10)
[4]桥梁高墩抗震研究现状及展望[J]. 宗周红,夏坚,徐绰然. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[5]剪力键对隔震桥梁地震反应的影响[J]. 夏修身,陈兴冲,王希慧,王常峰. 地震工程与工程振动. 2012(06)
[6]高阶振型对高墩桥梁抗震性能的影响及其识别[J]. 卢皓,管仲国,李建中. 振动与冲击. 2012(17)
[7]高墩刚构桥系梁抗震分析[J]. 尚维波,张春宁. 长安大学学报(自然科学版). 2012(01)
[8]铁路高墩桥梁基底摇摆隔震与墩顶减震对比研究[J]. 夏修身,陈兴冲. 铁道学报. 2011(09)
[9]高烈度区高墩桥梁抗震措施研究[J]. 周行人,刘海波,胡建华. 桥梁建设. 2011(02)
[10]东海大桥预应力混凝土桥墩抗震性能分析[J]. 王志强,葛继平,魏红一. 同济大学学报(自然科学版). 2008(11)
博士论文
[1]铁路高墩抗震设计方法研究[D]. 夏修身.兰州交通大学 2012
[2]非规则高墩桥梁抗震设计理论研究[D]. 梁智垚.同济大学 2007
硕士论文
[1]双薄壁墩曲线连续刚构桥静动力性能及地震响应研究[D]. 郭锐.长安大学 2017
[2]加固震损混凝土柱自复位性能与抗震能力试验研究[D]. 许陆洋.哈尔滨工业大学 2017
[3]近海桥梁非均匀腐蚀桥墩抗震性能振动台试验研究[D]. 陈强.哈尔滨工业大学 2016
[4]近海斜拉桥单塔结构振动台模型试验研究[D]. 张继伟.大连理工大学 2016
[5]钢管混凝土格构柱高墩大跨连续刚构桥抗震性能研究[D]. 胡靖.西南交通大学 2013
[6]振动台模型试验相似关系若干问题研究[D]. 江宏.武汉理工大学 2008
[7]钢骨架高桥墩的构造、设计、施工及振动控制[D]. 彭泽友.长安大学 2005
[8]大跨高墩连续刚构桥墩截面研究[D]. 李衡山.湖南大学 2005
[9]薄壁空心墩非线性地震反应分析[D]. 樊增彬.西南交通大学 2002
本文编号：3711064
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 高墩结构形式的种类与发展
1.2.2 高墩抗震
1.3 本文研究的主要内容
1.4 技术路线
1.5 本章小结
2 新型高墩振动台试验设计
2.1 工程背景
2.2 模型结构设计与制作
2.2.1 相似理论介绍
2.2.2 模型相似系数及配重
2.2.3 模型结构尺寸
2.2.4 模型施工及组装
2.2.5 材料试验
2.3 试验方案
2.3.1 振动台系统及测试仪器
2.3.2 振动台试验选用的地震波
2.3.3 测试项目及测点布置
2.3.4 试验工况及加载顺序
2.4 本章小结
3 新型高墩振动台试验结果分析
3.1 试验现象
3.2 结构动力特性
3.3 加速度响应
3.4 模型结构位移反应分析
3.5 联结系应变响应
3.6 本章小结
4 振动台试验数值模拟计算
4.1 新型桥墩地震反应分析模型
4.2 数值模型结果与试验结果对比
4.2.1 加速度响应对比
4.2.2 位移响应对比
4.2.3 联结系应变响应
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 本文结论
5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 A 有限元模型命令
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁抗震设计理论发展:从结构抗震减震到震后可恢复设计[J]. 李建中,管仲国. 中国公路学报. 2017(12)
[2]附有结构“保险丝”构件的桥墩抗震性能试验研究及其应用[J]. 谢文,孙利民,魏俊. 中国公路学报. 2014(03)
[3]柱-板式新型高墩非线性抗震性能研究[J]. 夏修身,虞庐松. 建筑结构. 2013(10)
[4]桥梁高墩抗震研究现状及展望[J]. 宗周红,夏坚,徐绰然. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[5]剪力键对隔震桥梁地震反应的影响[J]. 夏修身,陈兴冲,王希慧,王常峰. 地震工程与工程振动. 2012(06)
[6]高阶振型对高墩桥梁抗震性能的影响及其识别[J]. 卢皓,管仲国,李建中. 振动与冲击. 2012(17)
[7]高墩刚构桥系梁抗震分析[J]. 尚维波,张春宁. 长安大学学报(自然科学版). 2012(01)
[8]铁路高墩桥梁基底摇摆隔震与墩顶减震对比研究[J]. 夏修身,陈兴冲. 铁道学报. 2011(09)
[9]高烈度区高墩桥梁抗震措施研究[J]. 周行人,刘海波,胡建华. 桥梁建设. 2011(02)
[10]东海大桥预应力混凝土桥墩抗震性能分析[J]. 王志强,葛继平,魏红一. 同济大学学报(自然科学版). 2008(11)
博士论文
[1]铁路高墩抗震设计方法研究[D]. 夏修身.兰州交通大学 2012
[2]非规则高墩桥梁抗震设计理论研究[D]. 梁智垚.同济大学 2007
硕士论文
[1]双薄壁墩曲线连续刚构桥静动力性能及地震响应研究[D]. 郭锐.长安大学 2017
[2]加固震损混凝土柱自复位性能与抗震能力试验研究[D]. 许陆洋.哈尔滨工业大学 2017
[3]近海桥梁非均匀腐蚀桥墩抗震性能振动台试验研究[D]. 陈强.哈尔滨工业大学 2016
[4]近海斜拉桥单塔结构振动台模型试验研究[D]. 张继伟.大连理工大学 2016
[5]钢管混凝土格构柱高墩大跨连续刚构桥抗震性能研究[D]. 胡靖.西南交通大学 2013
[6]振动台模型试验相似关系若干问题研究[D]. 江宏.武汉理工大学 2008
[7]钢骨架高桥墩的构造、设计、施工及振动控制[D]. 彭泽友.长安大学 2005
[8]大跨高墩连续刚构桥墩截面研究[D]. 李衡山.湖南大学 2005
[9]薄壁空心墩非线性地震反应分析[D]. 樊增彬.西南交通大学 2002
本文编号：3711064
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3711064.html
