Lock-up装置在大跨度混凝土连续梁桥上的减震性能研究

发布时间：2020-01-28 12:28

【摘要】：大跨度混凝土连续梁桥是交通枢纽中不可或缺的重要组成部分。大跨度混凝土连续梁桥往往由于上部结构的质量大在纵向的地震来临时会产生很大的惯性力而该惯性力仅有很少的部分由活动墩上支座产生的摩擦力来抵消，大部分的惯性力由固定支座传递给了固定墩。Lock-up装置作为近几年发展起来的地震响应校正装置，它可以有效的改变结构在地震过程中的传力体系。本论文以一座5跨连续梁桥作为工程实例背景，研究安装了Lock-up装置后连续梁桥纵向抗震性能的改善程度、Lock-up装置布置位置变化的影响和Lock-up装置与粘滞阻尼器的联合应用情况。本论文主要包含以下内容： 1）综合分析Lock-up装置在桥梁抗震应用方面的研究现状和发展状况。了解Lock-up装置的工作机理和Lock-up装置的主要参数（如装置的最大冲程、锁定速度、极限承载力等）。 2）利用大型有限元软件ANSYS分析安装有Lock-up装置的大跨度桥梁后减隔震性能的提高程度，选用不同的锁定速度V0对5跨连续梁桥进行减震分析，研究本桥对锁定速度的敏感性。 3）对于多跨连续梁桥而言，考虑相同墩高和不同墩高情况下Lock-up装置布置位置对桥梁减震性能的影响，找出Lock-up装置合理的布置方案。 4）Lock-up装置也称速度锁定装置，可以很好的改善桥梁的整体抗震性能，但是它几乎没有耗能作用，故寻求Lock-up装置与其他减、隔振装置的联合应用。结果表明： Lock-up装置在地震时能够改变连续梁桥的结构受力，提高桥梁结构的整体抗震性能，充分发挥活动墩的剩余抗震能力；Lock-up装置锁定速度V0越大，由于各Lock-up装置锁止状态在时间上的不同步性，导致墩底内力增大趋势越明显，Lock-up装置可以有效的和粘滞阻尼器联合应用，达到更好的减震效果。
【图文】：

震害,落梁,桥梁,上部结构

道等重要工程如果遭受严重的损坏，将对地震灾区的救援工作产生巨大困难，加重灾害损失。中国在 1976 年的唐山地震时，城市 150 万人口约 24 万人员死亡。在 1986 年东京发生 6.2 级的地震，东京这样千万人口的城市仅仅 2 人不幸死亡，城市功能几乎不受到大的影响。经过实践证明，合理的结构抗震设计与抗震构造是可以有效的减轻地震灾害造成的损失。观察近几十年来世界上发生的大地震，桥梁结构震害主要有[2][23]：1)上部结构震害桥梁地震上部结构破坏主要表现在其他结构的损坏而导致的梁、拱等上部结构的毁坏。直接由于地震作用使梁、拱结构破坏的情况极为罕见。桥梁上部结构中的较为常见的震害产生的原因可以归结为：上部结构自身产生的震害、上部结构的相互移位带来的震害以及上部结构的碰撞带来的震害。桥梁上部结构中的移位震害比较普遍，一般来说，桥梁上部结构在连接的伸缩缝处最有可能发生移位震害。上部结构的碰撞主要表现在相邻结构间距过小，地震过程中发生碰撞，从而使结构破坏。

震害,上部结构

道等重要工程如果遭受严重的损坏，将对地震灾区的救援工作产生巨大困难，加重灾害损失。中国在 1976 年的唐山地震时，，城市 150 万人口约 24 万人员死亡。在 1986 年东京发生 6.2 级的地震，东京这样千万人口的城市仅仅 2 人不幸死亡，城市功能几乎不受到大的影响。经过实践证明，合理的结构抗震设计与抗震构造是可以有效的减轻地震灾害造成的损失。观察近几十年来世界上发生的大地震，桥梁结构震害主要有[2][23]：1)上部结构震害桥梁地震上部结构破坏主要表现在其他结构的损坏而导致的梁、拱等上部结构的毁坏。直接由于地震作用使梁、拱结构破坏的情况极为罕见。桥梁上部结构中的较为常见的震害产生的原因可以归结为：上部结构自身产生的震害、上部结构的相互移位带来的震害以及上部结构的碰撞带来的震害。桥梁上部结构中的移位震害比较普遍，一般来说，桥梁上部结构在连接的伸缩缝处最有可能发生移位震害。上部结构的碰撞主要表现在相邻结构间距过小，地震过程中发生碰撞，从而使结构破坏。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U442.55

【参考文献】