铅芯温度效应对隔震桥梁地震反应影响研究
发布时间：2021-02-16 03:43
地震作用下铅芯橡胶支座（LRB）中铅芯因机械能转化热能导致温度变化,力学性能随之改变,进而影响隔震桥梁反应过程.本文利用OpenSees数值模拟平台和时程分析方法,研究了远断层与近断层地震波输入下铅芯温度效应对隔震连续梁桥地震反应的影响.结果表明:地震作用下铅芯温度可升高15～50℃,导致屈服力下降10%～30%,同时支座地震剪切变形反应增加可达8%～20%,而主梁最大位移与桥墩最大侧移角变化不大;相比远断层地震动作用,铅芯温度效应在近断层地震动作用下更为显著.在结构能量反应方面,铅芯温度效应对桥梁总输入能影响不大,但会使得支座总滞回耗能及单个支座的滞回耗能增加.考虑铅芯温度效应后单个支座滞回能增加值的大小随总输入能增加呈现先减后增的变化趋势,其受控于桥墩是否进入弹塑性反应阶段.
【文章来源】：应用基础与工程科学学报. 2020,28(05)北大核心
【文章页数】：15 页
【部分图文】：
图1 两种铅芯橡胶支座模型比较(本文算例0.6g El Centro波输入)
本文以某实际隔震桥梁为研究对象,该桥为6m×85m铅芯橡胶支座连续梁桥(图2).依托OpenSees分析平台建立了两组有限元模型,区别在于对LRB模拟是否考虑铅芯温度效应,即分别采用双线性支座单元与温度修正双线性支座单元模拟.主梁底部设4个LRB,边墩支座为LRB10000Y,中墩支座为LRB19000Y,支座力学参数与构造参数见表1,支座的屈服后刚度与屈服力为对应剪应变100%的第一次循环值[20](为上限分析).表1 铅芯橡胶支座建模参数Table 1 Modeling parameters of LRB 支座型号 屈服力/kN 屈服前刚度/(N/mm) 屈服后刚度比 支座面积/mm2 叠层橡胶厚度/mm 加劲钢板厚度/mm LRB10000Y 449 32 780 0.122 44 862 20.5×11层 5mm×10层 LRB19000Y 810 51 970 0.128 80 928 18.0×14层 5mm×13层
桥墩为高25m钢筋混凝土空心墩(图3(a)),采用双室薄壁空心矩形截面.全桥一联设7个桥墩,几何尺寸一致.桥墩为C50混凝土,纵筋为HRB335,表2给出了截面配筋情况,内外层箍筋通过拉筋连接,具体配筋见图3(b),主梁等其他详细构造可参见文献[20].表2 桥墩截面配筋Table 2 Reinforcement details of column sections 外层钢筋 内层钢筋 中部纵筋 外层箍筋 内层箍筋 保护层厚度 计算配筋率/% 356Φ28 138Φ20 34Φ20 Φ16@150 Φ16@150 70 1.195
【参考文献】：
期刊论文
[1]隔震铅芯橡胶支座变形发热及其强度退化研究综述[J]. 石岩,李军,韩建平,王玉玲,马小科. 世界地震工程. 2019(03)
[2]强震下隔震连续梁桥地震响应的温度效应研究[J]. 郑文智,王浩,沈惠军. 工程力学. 2019(04)
[3]桥梁减隔震技术的应用现状与发展趋势[J]. 石岩,王东升,韩建平,孙治国,张展宏. 地震工程与工程振动. 2017(05)
[4]考虑铅芯温度效应的橡胶支座参数影响分析[J]. 秦川,刘文光,何文福,杨巧荣. 振动与冲击. 2017(10)
[5]建筑用铅芯橡胶隔震支座温度性能研究[J]. 刘文光,杨巧荣,周福霖. 世界地震工程. 2003(02)
[6]低硬度橡胶隔震支座各种相关性及老化徐变特性[J]. 刘文光,李峥嵘,周福霖,三山刚史,冯德民. 地震工程与工程振动. 2002(06)
[7]中国铅芯夹层橡胶隔震支座各种相关性能及长期性能研究[J]. 刘文光,庄学真,周福霖,三山刚史,冯德民,加藤泰正. 地震工程与工程振动. 2002(01)
[8]抗震与减震结构的能量分析方法研究与应用[J]. 周云,徐彤,周福霖. 地震工程与工程振动. 1999(04)
[9]建筑结构弹塑性地震反应中的能量表达及应用[J]. 叶献国. 合肥工业大学学报(自然科学版). 1998(05)
硕士论文
[1]减隔震桥梁铅芯温度效应影响及地震能量反应[D]. 徐婷婷.大连海事大学 2018
本文编号：3036093
【文章来源】：应用基础与工程科学学报. 2020,28(05)北大核心
【文章页数】：15 页
【部分图文】：
图1 两种铅芯橡胶支座模型比较(本文算例0.6g El Centro波输入)
本文以某实际隔震桥梁为研究对象,该桥为6m×85m铅芯橡胶支座连续梁桥(图2).依托OpenSees分析平台建立了两组有限元模型,区别在于对LRB模拟是否考虑铅芯温度效应,即分别采用双线性支座单元与温度修正双线性支座单元模拟.主梁底部设4个LRB,边墩支座为LRB10000Y,中墩支座为LRB19000Y,支座力学参数与构造参数见表1,支座的屈服后刚度与屈服力为对应剪应变100%的第一次循环值[20](为上限分析).表1 铅芯橡胶支座建模参数Table 1 Modeling parameters of LRB 支座型号 屈服力/kN 屈服前刚度/(N/mm) 屈服后刚度比 支座面积/mm2 叠层橡胶厚度/mm 加劲钢板厚度/mm LRB10000Y 449 32 780 0.122 44 862 20.5×11层 5mm×10层 LRB19000Y 810 51 970 0.128 80 928 18.0×14层 5mm×13层
桥墩为高25m钢筋混凝土空心墩(图3(a)),采用双室薄壁空心矩形截面.全桥一联设7个桥墩,几何尺寸一致.桥墩为C50混凝土,纵筋为HRB335,表2给出了截面配筋情况,内外层箍筋通过拉筋连接,具体配筋见图3(b),主梁等其他详细构造可参见文献[20].表2 桥墩截面配筋Table 2 Reinforcement details of column sections 外层钢筋 内层钢筋 中部纵筋 外层箍筋 内层箍筋 保护层厚度 计算配筋率/% 356Φ28 138Φ20 34Φ20 Φ16@150 Φ16@150 70 1.195
【参考文献】：
期刊论文
[1]隔震铅芯橡胶支座变形发热及其强度退化研究综述[J]. 石岩,李军,韩建平,王玉玲,马小科. 世界地震工程. 2019(03)
[2]强震下隔震连续梁桥地震响应的温度效应研究[J]. 郑文智,王浩,沈惠军. 工程力学. 2019(04)
[3]桥梁减隔震技术的应用现状与发展趋势[J]. 石岩,王东升,韩建平,孙治国,张展宏. 地震工程与工程振动. 2017(05)
[4]考虑铅芯温度效应的橡胶支座参数影响分析[J]. 秦川,刘文光,何文福,杨巧荣. 振动与冲击. 2017(10)
[5]建筑用铅芯橡胶隔震支座温度性能研究[J]. 刘文光,杨巧荣,周福霖. 世界地震工程. 2003(02)
[6]低硬度橡胶隔震支座各种相关性及老化徐变特性[J]. 刘文光,李峥嵘,周福霖,三山刚史,冯德民. 地震工程与工程振动. 2002(06)
[7]中国铅芯夹层橡胶隔震支座各种相关性能及长期性能研究[J]. 刘文光,庄学真,周福霖,三山刚史,冯德民,加藤泰正. 地震工程与工程振动. 2002(01)
[8]抗震与减震结构的能量分析方法研究与应用[J]. 周云,徐彤,周福霖. 地震工程与工程振动. 1999(04)
[9]建筑结构弹塑性地震反应中的能量表达及应用[J]. 叶献国. 合肥工业大学学报(自然科学版). 1998(05)
硕士论文
[1]减隔震桥梁铅芯温度效应影响及地震能量反应[D]. 徐婷婷.大连海事大学 2018
本文编号：3036093
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