斜交梁桥减震加固参数研究

发布时间：2017-06-19 18:16

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【摘要】：斜交梁桥由于其适应路线走向、节约成本等优势而广泛存在于基础设施建设中。新2015版《中国地震动参数区划图》将于2016年6月1日开始实施,因此许多斜交梁桥已经满足不了当前阶段的抗震要求,需要进行减震加固。本文以一座斜度为30°的三跨连续斜交箱梁桥为研究对象,重点分析了地震作用下支座的动力响应和粘滞阻尼器在不同布置方案和阻尼器参数下对桥梁的减震效果,同时探讨了粘滞阻尼器与拉索组合减震措施下的桥梁地震响应及基础类型、宽跨比等桥梁参数对减震效果的影响,主要结论如下：1.横桥向水平地震剪力主要由桥台处支座承担,相对桥墩处支座,桥梁设计中桥台处支座型号较小,桥台处支座易发生屈服。对斜交梁桥进行强震地震响应分析时,需要考虑桥台支座的屈服效应。2.桥台处添加粘滞阻尼器的减震效果要明显优于桥墩处添加粘滞阻尼器的减震效果。采用桥台处设置阻尼器的合理方案时,阻尼器不仅对弯矩和位移有很好的减震效果,还对碰撞、墩底扭矩、主梁平面旋转等有很好的改善作用,但是对桥台处支座屈服影响不大,即添加阻尼器后桥台处支座仍发生屈服破坏。频谱成分不同的地震波对粘滞阻尼器减震效果影响较大,本文中合成波的减震效果要明显好于Taft波。3.采用拉索与阻尼器的组合减震措施时,虽然拉索会产生拉力,但对固定墩内力改善较小,桥台处支座仍发生屈服破坏,与桥台处添加粘滞阻尼器方案对比,未达到预期的更好效果。4.罕遇地震下桥梁墩柱进入塑性状态会显著降低结构内力,在桥台处添加阻尼器可以明显降低固定墩墩底截面曲率,降低地震对结构的损伤。5.不管是否考虑“碰撞约束”,墩底固结工况都会比桩土相互作用工况的结构内力增大、位移减小。粘滞阻尼器在桩土相互作用工况下的减震效果优于墩底固结工况。相同地震动作用下两种工况减震后的梁端纵向最大位移非常接近,粘滞阻尼器具有很好的普适性。6.宽箱梁桥与窄箱梁桥的最大碰撞力均发生在锐角处,且宽桥的碰撞力大于窄桥。跨径相同的宽箱梁桥在地震下的纵桥向位移响应要明显大于窄箱梁桥,粘滞阻尼器对宽箱梁桥的减震效果要略优于对窄箱梁桥的减震效果。
【关键词】：斜交梁桥 粘滞阻尼器 减震加固 宽跨比 拉索 桩土相互作用
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55;U445.72
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 斜交桥震害现象11-12
• 1.3 国内外研究现状12-16
• 1.3.1 桥梁抗震加固研究现状12-13
• 1.3.2 现阶段对粘滞阻尼器应用研究现状13
• 1.3.3 常见减隔震及减碰、防落梁措施介绍13-16
• 1.4 本文主要研究内容16-18
• 第2章 桥梁减震数值模拟方法18-26
• 2.1 梁格法18-19
• 2.2 弹塑性铰的模拟19-21
• 2.3 支座单元的模拟21
• 2.4 伸缩缝的模拟21-22
• 2.5 桩土相互作用模拟22-23
• 2.6 地震波的选取23-24
• 2.7 粘滞阻尼器的模拟24-26
• 第3章 连续斜交梁桥减震加固的阻尼器参数分析26-56
• 3.1 桥梁自重内力分析27-28
• 3.1.1 主梁内力图27-28
• 3.1.2 支反力28
• 3.2 结构动力特性分析28-31
• 3.3 地震动的输入31-32
• 3.3.1 地震波的选取31-32
• 3.3.2 地震波的输入32
• 3.4 支座动力响应分析32-38
• 3.4.1 支座屈服分析32-38
• 3.5 粘滞阻尼器布置位置及参数研究38-50
• 3.5.1 粘滞阻尼器布置方案40-41
• 3.5.2 粘滞阻尼器参数研究41-50
• 3.6 拉索组合效果分析50-53
• 3.6.1 拉索减震支座介绍51
• 3.6.2 拉索布置方案及参数51-53
• 3.7 墩底塑性铰分析53-54
• 3.8 本章小节54-56
• 第4章 连续斜交梁桥减震加固的桥梁参数分析56-70
• 4.1 基础类型56-62
• 4.1.1 结构动力特性对比56
• 4.1.2 考虑碰撞内力结果对比56-57
• 4.1.3 不考虑碰撞内力结果对比57-58
• 4.1.4 考虑碰撞平面旋转结果对比58-59
• 4.1.5 不考虑碰撞平面旋转结果对比59-60
• 4.1.6 两种工况下钝角、锐角碰撞力对比60-61
• 4.1.7 基础类型对结构减震效果研究61-62
• 4.2 宽跨比62-68
• 4.2.1 结构动力特性对比63-64
• 4.2.2 碰撞对主梁扭转程度的影响64-65
• 4.2.3 宽箱梁和窄箱梁碰撞力对比分析65
• 4.2.4 宽跨比对结构减震效果影响65-68
• 4.3 本章小结68-70
• 第5章 结论与展望70-72
• 5.1 结论70-71
• 5.2 展望71-72
• 参考文献72-75
• 后记75-76
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 袁万城;李涵;田圣泽;党新志;;桥梁拉索减震支座研发及应用[J];结构工程师;2015年06期

2 刘红绪;;液体黏滞阻尼器在乌锡线黄河特大桥中的应用研究[J];铁道标准设计;2016年01期

3 武兆驰;;复合式金属阻尼器在曲线梁桥减震控制中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2014年05期

4 杜修力;韩强;;桥梁抗震研究若干进展[J];地震工程与工程振动;2014年04期

5 焦驰宇;孙广龙;陈永祁;张恺;张连普;马良U

本文编号：463385