小半径公路曲线梁桥地震响应分析及支座减震效果研究

摘要

随着我国城市化发展进程的高度发展，城区交通拥堵问题日益严峻，大量的城市桥梁建立以缓解城区交通压力。曲线桥因其良好的适应性，在城市交通及山区道路中较为常见。小半径公路曲线梁桥在我国道路交通中的应用日益广泛，但因小半径公路曲线梁桥自身独特的结构特性其地震响应规律也较为特殊，因而对于该类型桥梁进行地震响应特性及其减隔震研究具有重要意义。本文围绕小半径公路曲线梁桥的地震响应及其减隔震设计展开研究，主要内容如下： （1）归纳总结前人地震反应研究的基础上，简要的介绍了常见桥梁震害及启示、曲线梁桥的研究现状减和隔震技术的研究现状，并就桥梁抗震的基本理论进行阐述，为小半径曲线梁桥模型的建立及地震响应分析提供理论依据。 （2）用MIDAS CIVIL建立小半径公路曲线梁桥分析模型，对比分析了桥墩设计参数（墩高、壁厚）、桩土相互作用对结构自振特性的影响。结果表明，改变桥墩设计参数和考虑桩土相互作用后，结构自振周期增大，各阶振型也发生较大变化。 （3）采用反应谱法，10°为增量，从0°~180°作为地震波输入方向，用以研究本文桥梁结构的最不利地震激励方向，并探究桥墩设计参数（墩高、壁厚）对结构最不利输入角度的影响。结果表明，本文桥梁结构地震最不利输入角度为160°，桥墩设计参数对本文桥梁结构最不利输入角度影响极小，可以忽略。 （4）采用时程分析法，研究曲线梁桥抗震常用支座液体粘滞阻尼器（FVD）、铅芯橡胶支座（LRB）、摩擦摆支座（FPS）、盆式橡胶支座（PRB）及其参数变化对小半径公路曲线梁桥的地震响应规律的影响。结果表明，液体粘滞阻尼器（FVD）、铅芯橡胶支座（LRB）对本文桥梁结构的震响应有很好减震效果，而摩擦摆支座（FPS）减震效果一般，盆式橡胶支座（PRB）最差。

目录

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2曲线梁桥研究现状

1.3 减隔振技术简介

1.4本文的意义及主要研究内容

第二章 曲线梁桥抗震理论分析

2.1地震分析方法

2.2 结构动力特性

2.3 结构阻尼的计算

2.4 非线性理论

2.5 本章小结

第三章 小半径公路曲线梁桥动力特性分析

3.1工程实例

3.2有限元分析模型

3.3 结构动力特性分析

3.4本章小结

第四章 最不利地震激励方向的确定

4.1地震动的选择与输入

4.2不同地震波输入角度对结构地震响应的影响

4.3 桥墩设计参数的影响

4.4 本章小结

第五章 小半径公路曲线梁桥的减震效果分析

5.1本文地震波的选取及输入

5.2常用减隔震装置

5.3 时程分析结果

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果