基于同球向双球面支座的简支梁桥减隔震性能研究

发布时间：2020-03-20 03:08

【摘要】：近年来,我国高速铁路实现了跨越式大发展,但同时中西部地区地震频发,高速铁路简支梁桥的抗震性能越来越得到重视。但考虑到高速铁路多采用重力式桥墩,及其采用延性抗震设计的困难性,采用减、隔震设计便成为理想的高铁重力式桥墩的抗震设计思路。本文基于同球向双球面减隔震支座,通过理论研究与有限元分析相结合的方式对其应用于高速铁路简支梁桥的减、隔震性能进行了系统分析。本文主要研究工作如下:(1)通过阅读大量中外文献,对减、隔震原理、技术及一些减、隔震装置的应用现状做了详细调研。(2)利用ANSYS有限元分析软件建立了减震榫耗能器实体模型,给出了其在受力情况下的应力应变的分布规律,并得到了减震榫在榫顶水平力作用下的力——位移曲线。(3)基于平截面假定给出了考虑材料非线性的减震榫在榫顶水平力作用下力与位移关系的理论计算方法及其计算流程图,其力——位移计算结果与ANSYS实体模型计算结果吻合。(4)应用MATLAB编程软件基于电算方法综合分析了减震榫形状参数d_0、L_1和L变化对减震榫力学性能的影响。(5)针对支座剪力销剪断力,讨论了剪力销剪断力的取值原则及其计算方法,给出了剪力销剪断力随墩高和场地条件的变化规律。(6)为探索高速铁路简支梁桥应用同球向双球面减隔震支座的减隔震效果,首先给出了同球向双球面减隔震固定和活动支座的数值模拟方法,对三种采用不同支座布置方式的简支梁桥进行了时程分析,并对结果作了对比分析。结果显示,设置减震榫的同球向双球面减隔震活动支座能更有效地限制墩梁相对位移。(7)最后建立简支梁桥全桥模型,采用时程分析方法分析了减隔震固定和活动支座同时使用时活动支座初始平移间隙、墩高和摩擦系数对减隔震性能的影响。
【图文】：

研究背景国，一般将高速铁路定义为设计时速 250 公里/小时以上，且早期运营里/小时的客运专线铁路[1]。随着高速铁路建设的推进，铁路运输称为输方式之一。《2013-2017 年中国铁路运输行业市场前瞻与领先企业出，我国“十二五”计划期间新建高铁里程占新建铁路线总里程的 50%我国高速铁路总里程已超过 1.6 万公里，已然成为全世界最大规模的铁发改委发布的《中长期铁路网规划》，我国铁路网总规模在 2020 年其中高速铁路里程计划达到 3 万公里；2025 年我国铁路网总规模将高速铁路规模达到 3.8 万公里。届时，高铁主网将由以前的“四纵四横”，形成以主网为骨架，区域连接线为衔接，城际铁路为补充的高2020 年高速铁路网布局见图 1.1。

损失[3-6]。1.1.2 铁路桥梁震害分析以汶川大地震为例，本节分析了地震中铁路桥梁的震害类型和特征。汶川地震中路桥梁的震害主要有[7]：（1）桥梁支座破坏：顺桥向或横桥向的较大支座剪力或墩梁相对位移造成支座栓剪坏或被拨出、支座限位装置破坏和钢滚轴支座上下盘错位等，，如图 1.2 所示。（a）支座螺栓拔出 （b）固定支座螺栓剪坏
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U442.55;U448.217

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本文编号：2591151