地震作用下斜交桥上部梁体碰撞效应研究

发布时间：2017-06-07 19:10

  本文关键词：地震作用下斜交桥上部梁体碰撞效应研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：通过对历次斜交桥震害调查表明,斜交桥上部结构的碰撞震害主要表现为碰撞导致桥面板发生旋转甚至落梁,碰撞处混凝土破坏。现阶段大多数研究主要集中在桥跨与桥台的碰撞对桥面板的旋转和对下部墩柱内力的影响,对斜交桥桥跨与桥台的碰撞力以及对上部梁体变形和应力的影响研究较少,仍需要对桥跨与桥台的碰撞进行深入分析。因此本文主要研究斜交桥桥跨与桥台的碰撞对上部梁体的影响。本文首先评述了斜交桥碰撞的研究现状,通过建立考虑桥跨与桥台碰撞的有限元分析模型,分别进行了单一时刻和单次碰撞时斜交桥桥跨与桥台的碰撞分析,包括桥面板的变形和应力,撞击力和撞击持续时间。最后对上部梁体的地震反应进行统计分析,包括桥面板加速度、位移和梁端撞击力。主要结论如下：1、对于某一碰撞时刻,桥跨与桥台的碰撞有三种情况,整边碰撞、锐角处碰撞和钝角处碰撞。整边碰撞时桥面板没有发生旋转,锐角处碰撞时桥面板发生了减小倾斜角方向的旋转,钝角处碰撞时桥面板发生了增大倾斜角方向的旋转。碰撞力产生的旋转力矩方向与斜度,桥面板的长度和宽度有关。2、斜交桥整边碰撞可能会造成梁端混凝土的开裂和脱落；锐角处碰撞可能会造成梁端混凝土的破坏,横向挡块与梁体的碰撞加剧：钝角处碰撞引起碰撞端应力较小,碰撞会加剧横向挡块与梁体的碰撞,三种碰撞均可能造成支座发生滑移甚至被剪坏。3、对于某一次碰撞,本文将斜交桥桥跨与桥台的碰撞分为三种碰撞模式,整边碰撞模式、锐角碰撞模式和钝角碰撞模式。三种碰撞模式均是桥面板角点处撞击力大,撞击持续时间长。4、通过斜交桥上部梁体的地震反应统计分析可知：斜交桥钝角处遭受的撞击力大于锐角处,锐角处更容易发生落梁。斜度越大,桥面板的旋转位移越大。
【关键词】：斜交连续梁桥 整边碰撞 锐角处碰撞 钝角处碰撞 碰撞效应
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题研究背景11-13
• 1.2 斜交桥碰撞效应研究现状13-16
• 1.2.1 国内研究现状13-15
• 1.2.2 国外研究现状15-16
• 1.3 存在问题和不足16
• 1.4 本文研究内容16-19
• 第二章 斜交桥有限元计算模型19-27
• 2.1 分析模型的工程背景19-20
• 2.2 斜交桥有限元模型的建立20-26
• 2.2.1 上部桥跨结构和桥墩墩柱模型20-21
• 2.2.2 支座单元模型21-22
• 2.2.3 桥墩塑性铰单元模型22
• 2.2.4 间隙单元模型22-24
• 2.2.5 全桥模型24-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第三章 地震作用下桥跨与桥台的瞬时碰撞分析27-65
• 3.1 地震记录的选取27
• 3.2 碰撞时桥面板的旋转27-29
• 3.3 碰撞产生的旋转力矩29-31
• 3.4 上部梁体碰撞效应31-63
• 3.4.1 整边碰撞31-40
• 3.4.2 锐角处碰撞40-48
• 3.4.3 钝角处碰撞48-56
• 3.4.4 正交桥碰撞56-63
• 3.5 本章小结63-65
• 第四章 地震作用下桥跨与桥台的单次碰撞分析65-77
• 4.1 整边碰撞模式65-70
• 4.2 锐角碰撞模式70-73
• 4.3 钝角碰撞模式73-76
• 4.4 本章小结76-77
• 第五章 上部梁体的地震反应分析77-87
• 5.1 加速度77-80
• 5.2 平动位移80-83
• 5.3 旋转位移83-84
• 5.4 梁端撞击力84-86
• 5.5 本章小结86-87
• 第六章 结论和展望87-89
• 6.1 结论87-88
• 6.2 展望88-89
• 参考文献89-93
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果93-97
• 学位论文数据集97

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本文编号：430016