新型桥梁支座力学性能试验研究

发布时间：2020-05-04 19:13

【摘要】：为解决板式橡胶支座因橡胶老化而导致的耐久性问题,采用金属橡胶代替传统橡胶,提出了一种新型支座,给出了其关键构造参数,设计并加工了3组新型桥梁支座,开展了新型桥梁支座的力学性能试验研究,基于试验结果进行了支座本构关系的理论研究。通过压缩试验获得了不同设计应力下新型支座的竖向力-位移关系曲线,新型支座竖向力-位移关系曲线具有明显的非线性特征,可分为软特性与硬特性两个阶段。研究了荷载幅值、加载速度、相对密度、支座形状系数对支座的等效刚度、割线刚度、切线刚度、损耗因子、循环耗能、切线模量等力学性能参数的影响。加载速度对新型支座竖向力学性能的影响可以忽略;新型支座的等效刚度和循环耗能随荷载增加而呈线性增长、损耗因子则减小。新型支座的循环耗能随相对密度增大而减小,支座割线刚度随形状系数增大而增大。参考板式橡胶支座的转角试验,进行了新型支座转动试验,试验时考虑了设计应力(支座使用时所受荷载)对支座转动刚度的影响,获得了转动力矩-转角关系曲线。新型支座的转动性能可满足相关规范对桥梁支座转动性能的要求,新型支座的转动刚度与其设计应力呈线性关系。基于MATLAB平台,对新型支座的本构关系进行了数值拟合,得到了能够表示新型支座本构关系的函数表达式。通过试验的支座应力-应变关系分析得到了新型支座的切线模量。通过对切线模量-应力关系分析,得到了能够表示切线模量的函数表达式,在此基础上,推导出了新型支座的竖向刚度理论计算公式,与试验结果吻合较好。竖向刚度理论计算公式可以在支座初步设计时用来计算新型支座的竖向刚度,以确定新型支座关键构造参数。输入强震记录,振动台桥梁模型试验考查了新型支座的减、隔震效果,得到了各测点的位移,加速度及墩底应变,并与构造尺寸接近的板式橡胶支座桥梁模型的地震反应结果进行了比较。新型支座桥梁模型的地震反应与板式橡胶支座桥梁的结果相近,新型支座具有较好的减、隔震性能。新型支座可以改善现有中小跨桥梁的使用性能,研究成果对新型支座的加工设计及工程应用具有一定的理论及实用价值。
【图文】：

兰州交通大学硕士学位论文绪 论1 研究背景板式橡胶支座（见图 1.1-1）凭借其构造简单、性能可靠、制造加工及安装方本低廉等特点，广泛应用于我国中小跨径桥梁中。板式橡胶支座利用橡胶的剪切应梁体水平位移，以橡胶的不均匀弹性压缩适应梁体转动[1,2]。板式橡胶支座的柔长结构周期并使各墩协同抗震，，故板式橡胶支座桥梁的抗震性能相对较好[3-13]。用下，板式橡胶支座与墩顶及梁底接触面之间产生相对滑动，还能起到一定隔震川地震中板式橡胶支座桥梁的震害相对较轻（见图 1.1-2）[14,15]。

1.1 研究背景板式橡胶支座（见图 1.1-1）凭借其构造简单、性能可靠、制造加工及安装方便成本低廉等特点，广泛应用于我国中小跨径桥梁中。板式橡胶支座利用橡胶的剪切变适应梁体水平位移，以橡胶的不均匀弹性压缩适应梁体转动[1,2]。板式橡胶支座的柔性延长结构周期并使各墩协同抗震，故板式橡胶支座桥梁的抗震性能相对较好[3-13]。强作用下，板式橡胶支座与墩顶及梁底接触面之间产生相对滑动，还能起到一定隔震效果汶川地震中板式橡胶支座桥梁的震害相对较轻（见图 1.1-2）[14,15]。图 1.1-1 板式橡胶支座
【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】：U446.1;U443.36

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 皇甫凡飞;;山区高速公路桥梁支座设计研究[J];黑龙江交通科技;2018年07期

2 周紫晨;曾明;张冰;陈晶;罗英杰;;环氧灌浆材料的研制及其在桥梁支座锚固中的应用[J];建材世界;2016年06期

3 李瑞平;;桥梁支座锚固螺栓防腐中达克罗和渗锌的应用[J];科技与创新;2017年04期

4 麻士琦;于志宏;武蕴馥;;基于单片机的智能桥梁支座控制系统设计[J];国防交通工程与技术;2017年02期

5 李红;宫小能;谢建平;;桥梁支座使用寿命影响因素[J];公路;2017年03期

6 佟嘉明;臧晓秋;石秋君;;铁路桥梁支座防腐耐候性影响因素分析及强化措施研究[J];铁道建筑;2017年06期

7 刘宁;;桥梁支座抗震性能的模拟研究[J];科技风;2014年16期

8 王浩;;浅谈桥梁支座[J];黑龙江交通科技;2011年09期

9 代卫东;;浅析桥梁支座的维修加固[J];山西科技;2007年04期

10 封义强;;浅论桥梁支座的维修与加固[J];北方交通;2007年11期

相关会议论文 前10条

1 边学海;潘利浩;钱昌兴;;桥梁支座的养护维修探讨[A];2014年4月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2014年

2 李乔;;桥梁支座的有限元模型[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年

3 王必军;窦慧娟;李新乐;;近断层竖向地震动作用下桥梁支座受力分析[A];第14届全国结构工程学术会议论文集（第三册）[C];2005年

4 韩强;张文强;杜修力;;基于LRFD的公路桥梁支座设计方法及工程应用[A];第二十届全国桥梁学术会议论文集（上册）[C];2012年

5 陈战有;李黎宇;张利军;石雅琳;韦永继;;桥梁支座填充用聚氨酯材料的研制[A];中国聚氨酯工业协会第十六次年会论文集[C];2012年

6 鲍薇;;山西中南部重载铁路桥梁支座设计研究初探[A];2017铁路重载运输建设与装备安全学术研讨会论文集[C];2017年

7 王国胜;;浅谈“干硬性水泥砂浆”在桥梁支座病害整治中的应用[A];2006北京铁路局技师论文集[C];2006年

8 陈魁书;;桥梁支座日常保养与病害整治方法[A];技师·传承[C];2016年

9 张鸿儒;阎贵平;夏禾;;高速铁路桥梁支座动力特性的试验研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第三卷）[C];1997年

10 穆祥纯;;论基于创新理念的城市桥梁支座新技术[A];第二十一届全国桥梁学术会议论文集（上册）[C];2014年

相关重要报纸文章 前10条

1 闫青;成都新筑公司中标3亿元铁路桥梁支座[N];中国建设报;2007年

2 本报记者 李春玲;桥梁支座位移测量向智能化迈进[N];人民铁道;2006年

3 索班;桥梁支座生产能力上台阶[N];中国船舶报;2003年

4 蔡宗墅;武汉船机再接桥梁支座大单[N];中国船舶报;2007年

5 李媛;北京首次利用计算机同步顶升更换桥梁支座[N];建筑时报;2007年

6 中交;世界竖向承载力最大桥梁支座全面进入制造阶段[N];中华建筑报;2006年

7 记者 赵中庸;火车头拉出明星企业[N];人民铁道;2008年

8 河北沙蔚铁路有限公司 赵生;浅析铁路桥梁支座支承垫石病害整治[N];河北经济日报;2011年

9 程秀杰;托起彩虹当空舞[N];中国船舶报;2002年

10 本报记者 祝蕾;“济南元素”闪耀京沪高铁[N];济南日报;2011年

相关博士学位论文 前1条

1 杨海波;近场竖向地震作用下桥梁多次碰撞响应和特性研究[D];南京理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 张颖周;新型桥梁支座力学性能试验研究[D];兰州交通大学;2018年

2 杭小杰;基于FPGA的桥梁支座多路数据采集系统的设计与研究[D];山东大学;2018年

3 何维;桥梁支座结构分析及疲劳性能研究[D];西南交通大学;2011年

4 刘岳兵;铁路桥梁支座数值仿真研究[D];西南交通大学;2011年

5 田帅;桥梁支座合理布置与更换技术的研究[D];东北林业大学;2006年

6 乔振;基于固有频率变化率的桥梁支座病害识别技术的研究[D];华东交通大学;2014年

7 杨常生;公路桥梁板式橡胶支座应用分析与研究[D];天津大学;2007年

8 朱文骏;桥梁盆式支座地震作用下的力学性能研究[D];中国地震局工程力学研究所;2015年

9 陈永贤;150MN桥梁支座试验机横摆液压加载系统研究[D];西南交通大学;2009年

10 王朝江;哈大客专TJ-3标段桥梁支座低温灌浆料及施工技术研究[D];西南交通大学;2014年

本文编号：2648864