桥梁结构新型双重挡块设计及实验研究

发布时间：2023-08-08 18:44

　　从世界各地的多次地震灾害记录来看,桥梁工程在地震灾害中受损严重,而且因桥梁结构的损坏经常会造成更为严重的生命及财产损失。在地震动下,桥梁结构最为严重的破坏形式为由于梁体的横向位移过大而引起的落梁。在横桥向,为了防止落梁的发生,通常设置抗震挡块。但在工程实际中,抗震分析通常忽略挡块对桥梁结构地震动响应的影响。并且现行的大部分抗震挡块都是单道防线措施,在地震作用下通常仅起到限位作用,为构造措施。本文根据“多道防线、功能分离、逐级生效”的思路设计出新型的双重抗震挡块,使其既能限制主梁的过大位移又能起到消耗能量的作用。本文主要进行了以下研究工作:(1)提出新型双重抗震挡块的构造措施,内侧为刚度较小的耗能挡块,在地震动作用下起到耗能的作用,外侧为刚度较大的限位挡块,为构造措施,在地震动作用下起到限制主梁过大横向位移的作用。耗能挡块与限位挡块在地震动作用下共同工作,达到抗震减震作用。(2)采用抗震分析软件Opensees以最普遍的简支梁桥为研究对象,探究单混凝土挡块在地震动作用下的响应,双重挡块中耗能挡块的厚度、耗能挡块刚度、挡块与主梁的间隙对双重挡块耗能性能的影响。研究发现,单混凝土挡块在地震动...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 桥梁震害研究背景
        1.2.1 桥梁震害分析
        1.2.2 横桥向震害分析
    1.3 挡块研究背景及现状
        1.3.1 挡块研究背景
        1.3.2 抗震挡块理论国内外发展现状
        1.3.3 横桥向抗震措施的开发研究现状
    1.4 研究的意义及内容
第2章 抗震分析理论及方法
    2.1 接触单元法
        2.1.1 线性弹簧模型及其原理
        2.1.2 Kelvin-Voigt模型及其原理
        2.1.3 Hertz模型及其原理
        2.1.4 Hertzdamp模型及其原理
    2.2 时程分析法
        2.2.1 中心差分法
        2.2.2 Newmark- β法
        2.2.3 Wilson- θ法
    2.3 反应谱法
第3章 横桥向双重挡块构造及地震反应分析
    3.1 地震动的输入
    3.2 横桥向单混凝土挡块地震反应分析
    3.3 横桥向双重挡块构造
        3.3.1 双重挡块的设计思路
        3.3.2 刚度挡块设计
        3.3.3 耗能挡块设计
    3.4 横向碰撞影响参数分析
        3.4.1 刚度对挡块抗震性能的影响
        3.4.2 初始间隙对挡块抗震性能的影响
        3.4.3 挡块厚度对挡块抗震性能的影响
    3.5 本章小结
第4章 耗能结构与材料及其基本原理
    4.1 耗能材料
        4.1.1 蜂窝材料
        4.1.2 泡沫材料
    4.2 耗能结构
        4.2.1 圆环结构
            4.2.1.1 受压圆环在一对集中力作用下
            4.2.1.2 圆环在两平板对压的作用下
        4.2.2 圆管结构
            4.2.2.1 横向受约束的圆管
            4.2.2.2 圆管阵列结构
    4.3 动力作用下的耗能材料与结构
        4.3.1 动力作用下的耗能材料
        4.3.2 动力作用下的受压圆环系统
    4.4 本章小结
第5章 耗能挡块有限元分析及试验研究
    5.1 耗能挡块有限元分析
    5.2 耗能挡块试验研究
        5.2.1 试验平台简介
        5.2.2 冲击试验结果
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3840283