S形曲线桥梁地震模拟振动台试验研究

摘要

随着我国道路交通快速发展,曲线桥梁大量兴建,其线形优美,与环境融合,成为大自然中一道道亮丽的风景线。
　　曲线桥梁形状曲折,受力复杂,弯扭耦合效应显著,在历次地震破坏的桥梁中占有相当大比例。探讨其抗震机理,避免或减少其地震损伤及破坏,是近些年桥梁抗震研究者十分关注的问题。本文结合S形曲线桥梁,进行了以下研究工作。
　　(1)对目前国内外桥梁震害现象进行了分类研究,对国内外的几次破坏性巨大的地震进行了详细的震害分析,在此基础上探讨了曲线桥的抗震研究现状,对研究取得的成果和存在的问题进行了总结。
　　(2)对曲线桥梁的抗震分析理论进行了探讨和分析,对动力时程分析法及多点地震反应分析法进行重点研究,为地震模拟振动台试验的顺利进行奠定了坚实的理论基础。
　　(3)精心设计一座S形曲线桥梁,制作了缩尺比为1/20的桥梁模型;对模型桥的设计、制作、养护过程进行了详细分析论述;在此基础上,进行了地震模拟振动台试验。
　　(4)设计制作了振动转换系统,对单振动台进行了改装,实现了对模型桥的多点激励,初步解决了单振动台模拟多点激励的难题。
　　(5)通过对模型桥的动力特性、加速度时程曲线、位移时程曲线以及应变时程曲线的详细分析,研究了S形曲线桥梁的抗震性能。
　　(6)通过对挡块和防撞设施作用的分析,发现对于曲线桥梁抗震,应该更加注重耗能减震措施和方法,避免简单地增加强度来抗震;曲线桥梁防落梁装置不仅应具有足够的变形及耗能能力,同时也应具有足够的刚度,严格防止梁体位移过大而产生落梁等震害的发生。
　　(7)提出了“梁体漂浮抗震体系”概念,并应用于模型桥试验。通过桥墩钢筋应变数据分析,发现模型桥在大震作用下钢筋仍未屈服,说明这种“梁体漂浮抗震体系”十分有利于提高曲线桥梁的抗震性能和抗震能力。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1绪论

1.1地震灾害简介

1.2国内外桥梁震害现象及分类研究

1.3国内外几次破坏性巨大的地震震害分析

1.4曲线梁桥抗震研究现状

1.5本文研究主要内容

2曲线桥梁抗震分析理论研究综述

2.1静力分析法

2.2反应谱分析法

2.3动力时程分析法

2.4曲线桥多点地震反应分析方法

2.5本章小结

3S形曲线桥梁模型及振动转换系统设计

3.1相似常数的确定

3.2模型尺寸确定及模型材料选取

3.3模型施工及养护

3.4振动转换系统设计及制作

3.5本章小结

4S形曲线桥梁地震模拟振动台试验

4.1实验设备及仪器简介

4.2试验方案

4.3试验现象

4.4模型桥动力测试结果分析

4.5本章小结

5S形曲线桥梁振动台试验结果分析

5.1单振动台实现多点激励研究

5.2加速度测试结果分析

5.3位移测试结果分析

5.4应变测试结果分析

5.5曲线桥梁减隔震技术研究

5.6本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录