钢阻尼支座对简支梁桥的减震性能分析

摘要

桥梁结构的抗震设计可以分为延性设计与减隔震设计。减隔震设计是使用一定的措施或者增加附加装置使桥梁结构与地震动分离开来，或者是吸收消耗地震动传给结构的能量，即隔震与减震消能技术，以保证结构的安全。
　　本文基于“支座功能分离”的设计思路，介绍一种新型钢阻尼支座，它由减震榫通过串联的方式与球形钢支座组合成整体。文章采用理论计算与试验相结合的方式对钢阻尼支座的减震性能进行研究。主要研究内容如下:
　　1、对钢阻尼支座的拟静力试验结果进行分析，主要包括其滞回曲线、骨架曲线、初始弹性刚度、刚度退化、承载力退化以及等效粘滞阻尼系数等指标;
　　2、采用有限元程序建立钢阻尼支座模型，计算其滞回曲线、骨架曲线等，并与试验结果进行了对比，试验结果与有限元模拟结果基本吻合;
　　3、建立铁路某简支梁桥模型，研究了钢阻尼支座简支梁桥的桥墩在地震作用下的动力响应，并对其减震效果作出分析评价;
　　4、分析了钢阻尼支座简支梁桥与普通支座简支梁桥采用《铁路工程抗震规范》(GB50111-2006)计算时的区别，给出了钢阻尼支座简支梁桥地震响应的简化计算方法，并将简化计算结果与时程计算结果相比对，误差较小，说明钢阻尼支座简支梁桥的简化计算方法计算地震响应时可以在一定程度上代替复杂而且又耗时的时程计算。
　　5、研究桥墩高度对钢阻尼支座简支梁桥地震响应的影响，利用简化计算方法与时程计算方法分别计算了墩高为5m、8m、10m、15m、20m时，钢阻尼支座简支梁桥的减震率。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 引言

1．2 桥梁主要震害及震害原因

1．2．1 桥梁震害的形式

1．2．2 桥梁震害的主要原因

1．3 桥梁减隔震技术的研究与应用

1．3．1 隔震技术

1．3．2 耗能减震技术

1．4 本文研究内容

1．5 本章小结

2．1 引言

2．2 钢阻尼支座的结构形式

2．3 钢阻尼支座的拟静力试验

2．3．1 试验目的

2．3．2 试验概况

2．3．3 试验设备和装置

2．3．4 加载程序

2．4．1 结构破坏形式

2．4．2 滞回曲线

2．5 钢阻尼支座性能分析

2．5．1 骨架曲线

2．5．2 初始弹性刚度

2．5．3 刚度退化

2．5．4 承载力退化

2．5．5 等效粘滞阻尼系数

2．6 本章小结

3 钢阻尼支座有限元仿真

3．1 有限元分析方法

3．2 桥梁支座有限元分析中的非线性影响

3．2．1 支座有限元分析中的非线性理论

3．3 钢阻尼支座有限元模拟

3．3．1 模拟过程介绍

3．3．2 有限元模拟与试验值比较

3．4 本章小结

4 钢阻尼支座简支梁桥在地震作用下的时程响应分析

4．1 引言

4．2 钢阻尼支座简支梁桥地震作用下的时程响应分析

4．2．1 时程计算模型

4．2．2 地震动输入

4．2．3 时程法计算结果

4．3 钢阻尼支座简支梁桥简化计算方法

4．3．1 等效阻尼比

4．3．3 钢阻尼支座简支梁桥简化计算

4．3．4 实例计算

4．4 计算结果

4．4．1 反应谱法计算结果

4．4．2 时程计算结果与反应谱计算结果对比

4．5 本章小结

5 墩高对钢阻尼支座简支梁桥地震响应的影响

5．2．1 时程计算模型

5．2．2 地震波输入

5．3 时程法计算结果

5．3．1 墩高为5m

5．3．2 墩高为8m

5．3．3 墩高为10m

5．3．4 墩高为15m

5．3．5 墩高为20m

5．4 简化计算方法

5．4．1 计算模型

5．4．2 输入地震波

5．4．3 计算结果

5．5 本章小结

6．1 本文主要研究结论

6．2 进一步研究展望

参考文献

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