地震作用下非同种材料梁体间碰撞效应研究

发布时间：2020-05-16 02:35

【摘要】：桥梁作为交通线路的重要组成部分,一旦破坏就会造成巨大影响。近几年,地震作用下桥梁邻跨间碰撞效应突显,但关于碰撞效应的研究存在较大不足,且邻跨间梁体多采用不同材料。基于此,本文以地震作用下非同种材料梁体间碰撞效应相关问题为研究对象,采用桥梁碰撞模型试验研究方法,并结合ANSYS有限元软件进行分析,主要研究隐式动力分析方法中碰撞参数的取值、简化分析方法中各模型碰撞刚度的影响因素及取值。主要研究内容和成果有以下几个方面:(1)本文总结了历次大地震中桥梁的震害及桥梁碰撞问题的研究现状,并总结了桥梁结构碰撞的分析方法,包括简化分析方法和隐式动力分析方法,其中主要介绍了简化分析方法中接触单元法包含的几种碰撞模型。(2)相邻组合以某一钢箱梁和混凝土梁为例,本文开展了桥梁碰撞模型试验设计,通过刚度等效原则对构件截面进行简化设计,并对模型进行加工与安装,最终完成试验仪器的安装。(3)本文结合模型试验数据,研究了简化分析方法的碰撞参数,包括恢复系数和各模型碰撞刚度,对碰撞参数的影响因素和取值方法进行了研究。(4)本文利用ANSYS软件对试验进行建模,进行时程分析,并分析接触刚度比例系数对碰撞力峰值的影响,结合模型试验数据得出隐式动力分析方法中碰撞参数取值。(5)本文结合模型试验数据,得到了各模型碰撞刚度的取值方法,同时采用隐式动力分析法对梁体碰撞进行分析,得出了接触刚度比例系数取0.001~0.01。
【图文】：

图 1-1 楼梯塔的倾斜现象 图 1-2 西宫港大桥引桥落梁现象我国是一个多地震国家，其中发生的地震包括唐山地震和汶川地震等大地震。其主要原因是我国位于两大地震带之间，如图 1-3 所示。因此，我国地震活动比较频繁，并且每次地震活动都比较剧烈。

西宫港大桥第一跨引桥发生脱落，，如图1-2 所示。其主要原因是主桥和引桥间发生的相对位移大于桥墩支承长度，同时支座和连接限位构件在地震作用下失效[6]。在这次地震中，Hanshin 高速公路桥桥面发生了非常大的纵向位移，其数值达到了 0.30 m，过大的纵向位移导致Hanshin 高速公路桥相邻结构发生碰撞现象，甚至导致 Hanshin 高速公路桥发生落梁现象[7]。在 1999 年科喀艾里地震中，当地相邻建筑物之间的抗震缝宽度不足，从而导致相邻结构发生严重的碰撞破坏现象[2]。在 2010 年新西兰南岛地震中，克赖斯特彻奇市的中心商业区受到严重破坏，研究发现中心商业区产生破
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U442.55

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 邓育林;彭天波;李建中;;强震作用下大跨斜拉桥伸缩缝处碰撞效应的影响研究[J];振动与冲击;2011年06期

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4 李忠献;张勇;岳福青;;地震作用下隔震简支梁桥碰撞反应的振动台试验[J];地震工程与工程振动;2007年02期

5 丁剑霆;姜淑珍;包峰;;唐山地震桥梁震害回顾[J];世界地震工程;2006年01期

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本文编号：2666022