高墩连续T形梁桥减隔震性能研究

论文摘要

随着我国对西部地区基础建设的投资规模不断加大,作为基础建设之一的高速公路建设也得到了快速的发展而西部地区因为山高、谷深,地形地势比较复杂,桥梁在公路中所占的比重较大,是控制公路工程造价的关键性指标之一。桥梁的设计是否安全合理,也会对今后的高速公路的运营产生较大的影响。从结构安全、行车舒适、经济、方便施工等因素的综合考虑,西部地区的公路桥梁的类型主要以上部结构为适合预制的连续梁桥为主,由于西部的大部分地区位于高烈度地区,并且很多桥梁的桥墩也相对较高,因此对连续梁桥特别是高墩桥梁的减隔震研究显得尤为重要。我国原规范《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）以及现行的行业推荐标准《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）,对公路梁桥的相关规定仅限于对墩高不超过30米的桥梁。对于墩高超过30米的梁桥,仅指出墩身第一阶振形有效质量低于60%,未对其抗震设计理论及方法做成具体指导说明,并且缺乏相应设计的参考资料本文在阅读大量参考文献的基础上,结合我国现行的抗震设计规范,使用MIDAS CIVIL有限元程序,用非线性时程分析方法对连续T形梁桥进行全桥模拟分析,通过改变桥墩支座类型、桥墩高度、设置粘滞阻尼器等参数,分析了连续T形桥梁在地震作用下的变化规律,总结了不同支座对桥梁的减隔震作用影响、梁端发生碰撞的规律以及粘滞阻尼器对桥梁减隔震性能的影响,为连续T形梁桥的减隔震设计提供相应的设计参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 桥梁的地震损坏
• 1.2.1 桥梁地震受损分析
• 1.2.2 桥梁抗震的设防标准
• 1.2.3 桥梁抗震的分析方法
• 1.3 本文的工程背景介绍
• 1.4 本文研究的内容
• 第二章 桥梁地震时程分析力学模型及分析方法
• 2.1 引言
• 2.2 单自由度体系的运动方程
• 2.3 桥梁自由振特性的计算
• 2.4 对阻尼矩阵的处理
• 2.5 建立多自由度的运动方程
• 2.6 地震响应方程的数值积分方法
• 2.7 地震波的选取和输入
• 第三章 支座类型及墩高变化对抗震性能的影响
• 3.1 支座力学模型及其理论
• 3.1.1 普通层叠橡胶支座
• 3.1.2 高阻尼层叠橡胶支座
• 3.1.3 铅芯橡胶支座
• 3.2 分析模型
• 3.2.1 建模要点
• 3.2.2 基本假设
• 3.2.3 抗震设防标准及地震动的输入
• 3.2.4 结果分析
• 3.3 小结
• 第四章 地震作用下高墩连续梁桥梁间碰撞分析
• 4.1 引言
• 4.2 非线性单元力学模型
• 4.2.1 弹塑性纤维梁柱单元
• 4.2.2 空间滑动支座单元
• 4.2.3 接触碰撞单元
• 4.3 分析模型
• 4.3.1 建模的要点
• 4.3.2 碰撞现象分析
• 4.3.3 位移分析
• 4.3.4 桥梁墩柱的弹塑性分析
• 4.4 小结
• 第五章 粘滞阻尼器的设置对抗震性能的影响
• 5.1 引言
• 5.2 隔震原理
• 5.2.1 粘滞阻尼器的滞迴特征
• 5.3 分析模型
• 5.3.1 连续墩设置粘滞阻尼器
• 5.3.2 简支墩设置粘滞阻尼器
• 5.4 小结
• 第六章 结论与后续研究
• 6.1 结论
• 6.2 后续研究
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及科研成果