基础滑移隔震技术在刚构桥中的应用研究

摘要

近几年来,国内外地震频发,地震损失惨重。我国的抗震形式亦十分严峻,2008年5月12日发生的汶川大地震,造成了非常巨大的人员伤亡和经济损失,举世震惊。桥梁工程,作为震区交通线的枢纽工程,其抗震性能关系到抗震救灾工作的大局,受到极大关注。因此国内外工程师和学者们纷纷对桥梁的震害进行了认真系统的调查研究,并从不同角度提出了不同的抗震理念。鉴于基础隔震技术在房屋建筑领域的广泛运用,并取得的良好隔震效果,本文通过数值模拟对基础滑移隔震技术运用于等高墩连续刚构桥进行了技术研究,分析表明基础滑移隔震桥梁较非隔震桥梁也能取得良好的隔震效果。因此对基础滑移隔震连续刚构桥开展其抗震性能的研究具有重要的意义。
　　本文以等高墩基础滑移三跨连续刚构桥为研究对象,对其地震响应及影响因素进行了研究,主要包括以下内容:
　　1.通过查阅文献,回顾了隔震技术的发展状况、分类及其优缺点;理论推导了基础滑移隔震刚构桥的运动方程,力学模型,以及滑移层的滞回曲线的选用,根据摩擦滑移的特性,选用刚塑性恢复力模型。
　　2.数值仿真方面,给出了地震波的选择原则以及滑移层的模拟方式,对比了基础滑移隔震桥梁与一般桥梁(基础固结)自振特性、地震响应的差异。
　　3.对基础滑移隔震桥梁的地震响应进行了参数研究,运用单一变量的方法,研究了不同摩擦系数、地震强度、墩高对地震响应的影响,数据表明,基础隔震桥梁的地震响应对不同参数的敏感度不同,且呈现不同的规律性。
　　4.针对基础滑移隔震桥梁存在横向倾覆的风险,本文推导了横向抗倾覆的判别条件,并以特定案例给出了横向抗倾覆计算的简化思路。最后给出了横向抗倾覆的辅助设施—柔性锚固。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 隔震技术的发展现状

1.3 基础滑移隔震的分类

1.4 基础滑移隔震的优点及局限性

1.5 本文的主要工作内容

第二章 滑移隔震桥梁的理论研究

2.1 滑移隔震桥梁计算模型

2.2 滑移隔震桥梁的运动方程

2.3 基础滑移隔震桥梁运动方程数值解法

2.4 滑移隔震层滑移量的计算

2.5 本章小结

第三章 基础滑移隔震桥梁的地震响应

3.1 模型算例和地震波选取

3.2 基础滑移隔震桥梁的数值模拟

3.3 基础滑移隔震桥梁的自振特性

3.4 基础滑移隔震桥梁的地震响应

3.5 本章小结

第四章 基础滑移桥梁地震响应的参数研究

4.1 摩擦系数对地震响应的影响

4.2 地震强度对地震响应的影响

4.3 墩高对地震响应的影响

4.4 本章小结

第五章 基础滑移隔震桥梁抗倾覆稳定性分析

5.1 单质点基础滑移体系稳定判别条件

5.2 单质点基础滑移桥梁稳定算例

5.3 防止桥梁倾覆的措施

5.4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢