高墩大跨连续刚构摆式调谐质量阻尼减震装置研究
发布时间：2021-06-23 03:21
高墩大跨径连续刚构桥梁作为交通线上的重要工程,其在地震作用下的受力十分复杂,且地震灾害危害极大,因此,研究高墩大跨径连续刚构桥梁地震响应特点并采取合理有效的减震措施十分重要。本文在对国内外相关文献分析的基础上,通过归纳桥梁减震抗震的基本方法尤其是高墩大跨连续刚构体系的减震措施,提出一种基于调谐质量阻尼系统原理的摆式调谐质量阻尼减震装置。通过对桥梁和装置进行力学模型的简化分析,推导分析了装置基本作用原理;以某七跨高墩大跨径连续刚构桥梁为工程依托,采用ANSYS有限元软件进行数值模拟,通过时程分析方法重点研究计算在多遇地震和罕遇地震两种情况下该装置应用前后桥梁在纵桥向方向上的地震响应差异,揭示了装置对桥梁地震响应的影响规律,论述了该减震装置的合理有效性;通过参数分析,对装置质量比,阻尼比两项参数和分布位置的选择进行了优化,得出合理有效的减震结果。以期能够为高墩大跨连续刚构桥梁结构减震提供理论参考。研究取得主要成果如下:1.摆式调谐质量减震装置能够减小高墩大跨径连续刚构桥梁在纵桥向的位移、剪力和弯矩,其中在E1地震作用下装置的减震效果较E2地震作用下的减震效果更明显。2.减震装置的质量和阻尼...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电涡流阻尼原理示意图
本文选取了 ANSYS 有限元分析软件建立起桥梁整体模型以及减震装置的模型并且对桥梁开展模拟分析计算。本章详细介绍了所选取桥梁的布置和整体局部构造尺寸，论述了材料模型选择以及参数设置，依据主梁与桥墩的构造选择合适的单元类型，在边界条件约束时，为重点突出本文减震装置的安装对于桥梁地震响应的影响，对原桥梁结构的支座以及下部结构的约束进行了简化，忽略桩土作用效应的影响。由减震装置的力学模型原理选择合适的单元组合模拟建立减震装置的模型；通过对结构进行动力学计算分析，初步获得该工程桥梁的频率和振型，通过初步分析为后文进行地震反应分析以及装置的基本参数信息提供依据。3.2 有限元模型的建立3.2.1 工程背景本文选取了西部地区某高墩大跨连续刚构桥。该桥跨径布置为 98+5×185+98，设计为 6 墩共 7 跨变截面预应力混凝土连续刚构桥梁。桥梁整体立面图详见下图 3.1 所示：
图 3.2 墩梁连接处箱梁截面图 3.3 跨中箱梁截面墩身采用薄壁空心墩，其中 1#，6#墩采用等截面双高度均为 85m，2#，5#墩为单柱矩形薄壁空心墩薄壁空心墩，墩高 177m，墩在 54.5 m 以下部分采度的桥墩间的刚度分配。全桥沿中跨跨中对称布如图 3.4 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]高烈度地区多跨长联连续梁桥抗震体系研究[J]. 贾毅,赵人达,廖平,李福海,邱新林. 桥梁建设. 2017(05)
[2]摆式调谐质量阻尼器频率调节新方法[J]. 汪志昊,郜辉,张闯,刘飞. 振动工程学报. 2016(06)
[3]强震作用下减隔震桥梁抗震性能试验研究[J]. 王凯睿,徐秀丽,李雪红,李枝军,刘伟庆. 桥梁建设. 2016(05)
[4]调谐质量阻尼器结构减震性能及影响因素研究[J]. 刘兴彦. 工业建筑. 2016(07)
[5]摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟研究[J]. 龚健,邓雪松,周云. 防灾减灾工程学报. 2011(01)
[6]多孔大跨度连续梁桥减隔震技术应用研究[J]. 杨喜文,李建中,雷昕弋. 中国公路学报. 2010(06)
[7]高墩大跨连续刚构桥抗震性能研究[J]. 夏修身,陈兴冲,王常峰,张永亮. 西北地震学报. 2010(01)
[8]大跨度连续刚构桥罕遇地震下抗震分析[J]. 吴延伟. 铁道工程学报. 2010(02)
[9]高墩大跨径连续刚构桥抗震性能评估[J]. 何钦象,田小红,宋丹. 振动与冲击. 2009(01)
[10]连续刚构桥地震反应分析[J]. 竹晓华. 铁道工程学报. 2008(10)
博士论文
[1]自供电磁流变阻尼器减振系统与永磁式电涡流TMD的研制及应用[D]. 汪志昊.湖南大学 2011
[2]非规则高墩桥梁抗震设计理论研究[D]. 梁智垚.同济大学 2007
硕士论文
[1]高墩大跨连续刚构桥地震响应分析研究[D]. 甄宁.长安大学 2016
[2]高墩大跨度连续刚构桥地震响应分析研究[D]. 熊欢.重庆交通大学 2011
[3]大跨度连续刚构桥空间地震反应分析[D]. 李光辉.西南交通大学 2005
本文编号：3244126
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电涡流阻尼原理示意图
本文选取了 ANSYS 有限元分析软件建立起桥梁整体模型以及减震装置的模型并且对桥梁开展模拟分析计算。本章详细介绍了所选取桥梁的布置和整体局部构造尺寸，论述了材料模型选择以及参数设置，依据主梁与桥墩的构造选择合适的单元类型，在边界条件约束时，为重点突出本文减震装置的安装对于桥梁地震响应的影响，对原桥梁结构的支座以及下部结构的约束进行了简化，忽略桩土作用效应的影响。由减震装置的力学模型原理选择合适的单元组合模拟建立减震装置的模型；通过对结构进行动力学计算分析，初步获得该工程桥梁的频率和振型，通过初步分析为后文进行地震反应分析以及装置的基本参数信息提供依据。3.2 有限元模型的建立3.2.1 工程背景本文选取了西部地区某高墩大跨连续刚构桥。该桥跨径布置为 98+5×185+98，设计为 6 墩共 7 跨变截面预应力混凝土连续刚构桥梁。桥梁整体立面图详见下图 3.1 所示：
图 3.2 墩梁连接处箱梁截面图 3.3 跨中箱梁截面墩身采用薄壁空心墩，其中 1#，6#墩采用等截面双高度均为 85m，2#，5#墩为单柱矩形薄壁空心墩薄壁空心墩，墩高 177m，墩在 54.5 m 以下部分采度的桥墩间的刚度分配。全桥沿中跨跨中对称布如图 3.4 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]高烈度地区多跨长联连续梁桥抗震体系研究[J]. 贾毅,赵人达,廖平,李福海,邱新林. 桥梁建设. 2017(05)
[2]摆式调谐质量阻尼器频率调节新方法[J]. 汪志昊,郜辉,张闯,刘飞. 振动工程学报. 2016(06)
[3]强震作用下减隔震桥梁抗震性能试验研究[J]. 王凯睿,徐秀丽,李雪红,李枝军,刘伟庆. 桥梁建设. 2016(05)
[4]调谐质量阻尼器结构减震性能及影响因素研究[J]. 刘兴彦. 工业建筑. 2016(07)
[5]摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟研究[J]. 龚健,邓雪松,周云. 防灾减灾工程学报. 2011(01)
[6]多孔大跨度连续梁桥减隔震技术应用研究[J]. 杨喜文,李建中,雷昕弋. 中国公路学报. 2010(06)
[7]高墩大跨连续刚构桥抗震性能研究[J]. 夏修身,陈兴冲,王常峰,张永亮. 西北地震学报. 2010(01)
[8]大跨度连续刚构桥罕遇地震下抗震分析[J]. 吴延伟. 铁道工程学报. 2010(02)
[9]高墩大跨径连续刚构桥抗震性能评估[J]. 何钦象,田小红,宋丹. 振动与冲击. 2009(01)
[10]连续刚构桥地震反应分析[J]. 竹晓华. 铁道工程学报. 2008(10)
博士论文
[1]自供电磁流变阻尼器减振系统与永磁式电涡流TMD的研制及应用[D]. 汪志昊.湖南大学 2011
[2]非规则高墩桥梁抗震设计理论研究[D]. 梁智垚.同济大学 2007
硕士论文
[1]高墩大跨连续刚构桥地震响应分析研究[D]. 甄宁.长安大学 2016
[2]高墩大跨度连续刚构桥地震响应分析研究[D]. 熊欢.重庆交通大学 2011
[3]大跨度连续刚构桥空间地震反应分析[D]. 李光辉.西南交通大学 2005
本文编号：3244126
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