减震桥梁与非减震桥梁的对比分析

论文摘要

桥梁工程作为生命线工程的重要组成部分,在地震中一旦遭到破坏,无论修复重建还是改线绕行都将十分困难,会对抗震救灾工作产生严重的影响。因此,对桥梁结构的抗震设计与分析就显得尤为重要。进而,为确保结构在地震中的安全性,对减隔震性能加以研究具有十分重要的社会意义和经济效益。本论文结合课题对连续梁桥采用减隔震与非减隔震设计作了分析研究,主要包括以下内容：1.通过一座三跨连续梁桥分别设置不同的桥梁支座：钢支座、板式橡胶支座、铅销橡胶支座所形成的设计方案,采用非线性时程分析法计算结构在小震、中震及大震作用下的地震响应,从桥梁隔震与非隔震响应的对比分析来考察减震桥梁与非减震桥梁之间的差异。2.为了研究支座铅销直径对结构减震性能的影响,基于空间有限元模型,通过大量计算,对支座分别采用8种不同铅销直径时结构在大震作用下的减隔震效果进行了系统的分析比较；考虑了结构的各项地震响应后提出了综合减震率概念,并以此作为判断支座减震效果的标准,得出最优铅销直径。3.由于铅销橡胶支座的滞回耗能特点,结构需要同时采用大伸缩量多向变位伸缩装置以及拉索式连梁装置共同组成减隔震系统,以防止大震时桥墩产生倒塌性破坏及上部结构落梁。本文对与铅销橡胶支座相配套的大伸缩量多向变位伸缩装置以及拉索式连梁装置做了详细介绍,阐述了减隔震系统设计理念。4.从结构地震响应、安全性和经济效益角度考虑,综合分析了减震桥梁与非减震桥梁对比时的性能优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 桥梁震害
• 1.2 减隔震技术在国内外的发展和应用
• 1.3 本论文的研究内容和意义
• 1.3.1 论文的研究意义
• 1.3.2 论文的研究内容
• 第二章 桥梁减隔震设计
• 2.1 减隔震设计的基本理论
• 2.1.1 减隔震的基本原理
• 2.1.2 减隔震设计思路
• 2.1.3 减隔震设计的适用条件
• 2.1.4 抗震设防分类和设防标准
• 2.2 桥梁抗震设计的分析方法
• 2.3 本章小结
• 第三章 铅销橡胶支座设计
• 3.1 普通桥梁支座的力学性能
• 3.2 减隔震支座分类
• 3.3 铅销橡胶支座的工作原理和性能
• 3.3.1 铅销橡胶支座的工作原理
• 3.3.2 铅销橡胶支座的静力特性
• 3.3.3 铅销橡胶支座的动力特性
• 3.4 铅销橡胶支座的设计参数与设计流程
• 3.4.1 铅销橡胶支座的设计参数
• 3.4.2 铅销橡胶支座的设计流程
• 3.5 本章小结
• 第四章 减震桥梁的非线性时程分析
• 4.1 实桥工程概况
• 4.1.1 基本资料
• 4.1.2 墩柱M—Φ曲线计算
• 4.1.3 各支座设计参数
• 4.1.4 验算支座承载力
• 4.2 减隔震桥梁非线性时程分析的必要性
• 4.3 非线性动力时程分析的计算模型
• 4.3.1 桥梁上部结构的模拟
• 4.3.2 支座模拟
• 4.3.3 基础及边界条件的模拟
• 4.3.4 墩柱的计算模型
• 4.3.5 桥梁结构的阻尼矩阵
• 4.4 地震波输入
• 4.5 本章小结
• 第五章 连续梁桥减震效果对比分析
• 5.1 减震目标的确定
• 5.2 减震桥梁的减震效果分析
• 5.2.1 设计方案
• 5.2.2 有限元建模与时程分析
• 5.2.3 各方案地震响应结果分析
• 5.3 最优铅销直径确定
• 5.3.1 铅销橡胶支座参数设计
• 5.3.2 模型地震响应结果分析
• 5.4 减隔震系统的配套设计
• 5.4.1 伸缩装置设计
• 5.4.2 连梁装置设计
• 5.5 本章小结
• 结论与建议
• 一 结论
• 二 进一步研究的建议
• 参考文献
• 致谢