曲线梁桥非线性地震反应研究

发布时间：2017-09-09 13:09

  本文关键词：曲线梁桥非线性地震反应研究

  更多相关文章： 非线性时程分析 曲率半径 地震输入角度 桥墩高度 边跨与中跨比值 铅锌橡胶支座

【摘要】：曲线梁桥由于其出色的适应性及优美的线型得到了广泛的应用,然而曲线梁桥由于自身特殊的力学特性在地震灾害中往往破坏更为严重。研究曲线梁桥在地震中特别是罕遇地震中的非线性行为对于曲线梁桥的抗震具有重要的意义。本文以大连市软件园—郭水路轻轨工程中—联预应力混凝土连续曲线梁桥为工程背景,进行曲线梁桥非线性地震反应时程分析,论文的主要工作内容如下：(1)阐述了曲线桥梁的力学特性以及主要的抗震分析方法,介绍了曲线桥梁抗震的研究现状与有限元模型的建立,为本文曲线梁桥抗震分析奠定了基础。(2)利用有限元软件Midas/Civil根据曲率半径、地震输入角度、墩高、边跨与中跨比值、减隔震支座等因素建立有限元模型,分析这些因素对于曲线梁桥横向与纵向基本振动周期的影响。(3)通过不同的曲率半径模型的单向地震动非线性时程分析,研究了曲率半径对桥墩两主轴方向双轴耦合效应的影响,利用3号固定桥墩的径向与切向方向弯矩—曲率曲线评价桥墩在地震作用下进入塑性状况。(4)对不同曲率半径有限元模型进行0°-360°旋转输入地震动的非线性时程分析,研究了地震输入角度与曲率半径联合作用下曲线梁桥的地震响应。确定了桥梁在不同曲率半径情况下的最不利地震输入角度并与桥墩主轴方向做了比较。(5)对同—曲率半径的有限元模型进行不同地震烈度的非线性时程分析,研究了曲线梁桥进入非线性程度对于地震响应规律的影响。(6)对不同桥墩高度的有限元模型进行了不同地震动下单向地震激励的非线性时程分析,研究了曲线梁桥在桥墩高度变化下的地震响应规律。(7)对不同边跨与中跨比值的有限元模型进行单向地震激励的非线性时程分析,研究边跨与中跨比值对桥墩两主轴双轴耦合效应及地震响应变化规律的影响。(8)通过对铅芯橡胶支座模型进行单向地震动非线性时程分析,研究了LRB对桥梁动力特性及地震响应的影响,并对其进行了参数分析。
【关键词】：非线性时程分析 曲率半径 地震输入角度 桥墩高度 边跨与中跨比值 铅锌橡胶支座
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 地震及其危害9-11
• 1.2 桥梁的主要震害形式11-14
• 1.3 曲线梁桥力学特性及抗震分析方法14-20
• 1.3.1 曲线梁桥的力学特性14-15
• 1.3.2 抗震分析方法15-20
• 1.4 曲线梁桥抗震研究现状20-22
• 1.5 论文主要研究内容22-23
• 2 曲线梁桥有限元模型23-37
• 2.1 工程背景23-24
• 2.2 有限元模型的建立24-27
• 2.3 材料本构模型27-30
• 2.3.1 混凝土本构模型27-29
• 2.3.2 钢材本构模型29-30
• 2.4 桥墩截面弯矩—曲率关系30-31
• 2.5 地震动的选择及输入方法31-37
• 3 曲率半径及地震动输入角度对曲线梁桥地震反应的影响37-49
• 3.1 曲率半径的影响37-45
• 3.1.1 对动力特性的影响37
• 3.1.2 地震动切向输入情况37-41
• 3.1.3 地震动径向输入情况41-45
• 3.2 地震动输入角度的影响45-48
• 3.2.1 不同曲率半径情况45-47
• 3.2.2 不同地震烈度情况47-48
• 3.3 小结48-49
• 4 桥墩高度及边跨与中跨比值对曲线梁桥地震反应的影响49-72
• 4.1 桥墩高度的影响49-62
• 4.1.1 对动力特性的影响49
• 4.1.2 地震动切向输入情况49-55
• 4.1.3 地震动径向输入情况55-62
• 4.2 边跨与中跨比值的影响62-71
• 4.2.1 对动力特性的影响62-63
• 4.2.2 地震动切向输入情况63-66
• 4.2.3 地震动径向输入情况66-71
• 4.3 小结71-72
• 5 减隔震支座对曲线梁桥地震反应的影响72-92
• 5.1 减隔震的原理与常见装置72-75
• 5.1.1 减隔震原理72-73
• 5.1.2 减隔震常见装置73-75
• 5.2 铅芯橡胶支座(LRB)及力学模型75-78
• 5.3 铅芯橡胶支座(LRB)对曲线梁桥地震响应的影响78-83
• 5.3.1 对动力特性的影响78
• 5.3.2 地震动切向输入情况78-81
• 5.3.3 地震动径向输入情况81-83
• 5.4 铅芯橡胶支座(LRB)参数分析83-90
• 5.4.1 刚度比变化84-87
• 5.4.2 屈服比变化87-90
• 5.5 小结90-92
• 结论92-94
• 参考文献94-97
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况97-98
• 致谢98-99

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本文编号：820613