曲线连续梁桥地震响应及限位装置参数分析

发布时间：2017-10-30 23:11

  本文关键词：曲线连续梁桥地震响应及限位装置参数分析

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【摘要】：桥梁在交通工程中占有非常重要的作用,特别是公路桥梁或铁路桥梁对维护正常交通网络具有重要意义。在地震中,一旦桥梁因抗震性能不足受到破坏,将会引发严重的后果。桥梁作为连接海岸两地的交通枢纽,当地震来临时受到破坏的话,将会造成二次破坏。落梁破坏是桥梁震害中最严重的形式之一,所以防止落梁破坏的研究是世界各地专家所面临的重大课题。历次大地震的落梁震害已经引起国内外专家的高度重视,他们对落梁震害进行了大量研究,并取得了不俗的成果。目前国内规范对防落梁系统的认识只是做为一个抗震构造措施,没有经过精确的计算设计使其在地震中很难真正的起到防落梁的效果。本文结合公路桥梁的特点,以公路匝道桥为基础,对曲线连续梁桥的主要抗震参数以及防落梁系统中的限位装置参数进行了研究探讨。主要工作内容如下:(1)概述了本文的研究背景及意义,介绍了曲线连续梁桥抗震以及限位装置的国内外研究现状,并对桥梁在地震中的落梁震害进行统计分析。(2)进一步分析总结了落梁破坏产生的原因,对国内外防落梁系统的构成及研究现状进行了系统的回顾与总结,并讨论了连续梁桥限位装置的作用机理。(3)归纳总结了几种常用的抗震设计及分析方法,通过查阅大量文献并进行相关统计,最终基于工程实例之上运用MIDAS/civil建立了有限元分析模型。对3跨曲线连续梁桥进行模态分析了解其基本动力特性,基于此模型运用动力反应谱法分析研究了曲线连续梁桥主要抗震参数(曲率半径、地震动激励角度及桥梁墩高)对其地震响应的影响,对计算结果进行对比分析得出其变化规律。(4)将防落梁系统中的限位装置纳入曲线连续梁桥整体分析模型中,并运用纤维分割方式考虑墩柱材料的非线性对结构模型进行了非线性时程分析;通过改变限位装置的参数(初始间隙及刚度)分析研究了限位装置参数对曲线连续梁桥抗震性能的影响,并对数据进行对比分析研究其内在的影响规律。(5)对本文的研究工作及得出的结论进行归纳总结,并对将来的研究内容及工作进行展望。
【关键词】：落梁破坏 防落梁系统 曲线梁桥 抗震参数 限位装置
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第一章 绪论15-29
• 1.1 研究背景15-19
• 1.2 桥梁结构的落梁震害19-20
• 1.3 防落梁装置研究现状20-25
• 1.3.1 纵桥向防落梁装置的研究现状21-23
• 1.3.2 横桥向防落梁装置的研究现状23-25
• 1.4 国内外曲线梁桥地震响应研究现状25-26
• 1.5 各国规范对防落梁装置的规定26-27
• 1.6 本文的研究目的和主要内容27-29
• 第二章 防落梁系统的构成和研究概况29-36
• 2.1 防落梁系统的抗震需求29
• 2.2 防落梁系统的构成29-32
• 2.2.1 梁搁置长度29-30
• 2.2.2 限位装置30-31
• 2.2.3 连梁装置31-32
• 2.3 国内外限位装置的研究概况32-34
• 2.4 限位装置的分析模型34
• 2.5 本章小结34-36
• 第三章 桥梁抗震基本理论及结构有限元模拟36-51
• 3.1 抗震分析方法36-38
• 3.2 工程概述38-40
• 3.3 桥梁结构单元及结构边界模拟40-45
• 3.3.1 纤维单元的本构模型40-42
• 3.3.2 支座模拟42-45
• 3.4 时程分析中地震波选取与调整45-49
• 3.4.1 地震波的分类45-46
• 3.4.2 地震动的特性46-47
• 3.4.3 地震波的选取47-49
• 3.5 碰撞单元的模拟49-50
• 3.6 结构的有限元模拟50
• 3.7 本章小结50-51
• 第四章 曲线连续梁桥主要抗震参数下的地震响应分析51-95
• 4.1 引言51-52
• 4.2 参数研究选择的依据52-53
• 4.3 模态分析53-58
• 4.4 基于不同曲率半径下结构地震响应分析58-72
• 4.4.1 顺桥向激励下位移响应分析59-61
• 4.4.2 顺桥向激励下主梁内力响应分析61-64
• 4.4.3 顺桥向激励下桥墩内力响应分析64-66
• 4.4.4 横桥向激励下位移响应分析66-68
• 4.4.5 横桥向激励下主梁内力响应分析68-70
• 4.4.6 横桥向激励下桥墩内力响应分析70-72
• 4.5 基于不同激励方向下结构地震响应分析72-81
• 4.5.1 位移响应分析72-74
• 4.5.2 主梁内力响应分析74-78
• 4.5.3 桥墩内力响应分析78-81
• 4.6 基于不同墩高下结构地震响应分析81-92
• 4.6.1 顺桥向激励下位移响应分析81-82
• 4.6.2 顺桥向激励下主梁内力响应分析82-85
• 4.6.3 顺桥向激励下桥墩内力响应分析85-87
• 4.6.4 横桥向激励下位移响应分析87-89
• 4.6.5 横桥向激励下主梁内力响应分析89-91
• 4.6.6 横桥向激励下桥墩内力响应分析91-92
• 4.7 本章小结92-95
• 第五章 限位装置参数对曲线连续梁桥地震响应的影响95-120
• 5.1 抗震限位装置的设计方法95-96
• 5.2 限位装置的分类96-98
• 5.3 限位装置的模拟98-103
• 5.3.1 地震动输入最不利角度的确定99-100
• 5.3.2 限位装置的初始间隙100-101
• 5.3.3 限位装置的参数选择101-103
• 5.4 非线性动力时程分析103-118
• 5.4.1 结构有无限位装置时墩底屈服破坏分析108-110
• 5.4.2 限位装置刚度对结构地震响应的影响110-115
• 5.4.3 限位装置的初始间隙对结构地震响应的影响115-118
• 5.5 本章小节118-120
• 第六章 结论与展望120-123
• 6.1 本文主要工作120
• 6.2 本文主要结论120-122
• 6.3 展望122-123
• 参考文献123-127
• 致谢127

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张永亮;徐聪;陈兴冲;;城市曲线匝道桥有限元建模及抗震性能评估[J];兰州交通大学学报;2013年01期

2 赵鹏飞;;桥梁防落梁系统研究现状述评[J];江苏建筑;2011年05期

3 朱万旭;黄颖;杨帆;高宇;;地震区简支梁桥防落梁装置的设计[J];特种结构;2011年03期

4 宋亚光;;中小跨径公路桥梁抗震防落梁构造措施探讨[J];北方交通;2011年05期

5 王德钧;陈涛;;日本桥梁抗震中的防落梁设计[J];河北工程大学学报(自然科学版);2009年04期

6 李黎;叶志雄;吴t，

本文编号：1119724