采用不同隔震方案的隔震连续梁桥地震响应分析

摘要

本文以山东潍坊海惠路二号桥为工程背景，开展了隔震连续梁桥采用不同隔震方案的地震响应分析，直接指导工程设计。主要工作如下：
　　（1）分析了球形钢铰支座、盆式橡胶支座、铅芯橡胶支座和非线性阻尼辐隔震支座（NDQZ）四种隔震支座的构造、工作原理及力学模型，提出了非线性阻尼辐隔震支座的等效线性化分析模型。
　　（2）建立了隔震连续梁桥的全桥有限元模型，采用动力时程分析方法对安装有不同隔震装置的桥梁进行了三维地震响应分析，研究了地震作用下隔震连续梁桥的梁体位移响应、桥墩顶位移响应、墩底剪力响应以及墩底弯矩的变化情况。结果表明：采用隔震装置后，结构自振周期延长，有效避开地震能量集中范围；桥面位移有所放大，墩顶位移减小，墩底剪力和弯矩显著减小。采用隔震支座能够有效降低对桥墩的延性要求，减轻桥梁主体结构的地震作用。
　　（3）考虑到桥梁工程中使用了桩基础，土介质通过桩基对桥梁结构地震响应产生影响，进一步分析了土-结构相互作用（SSI）对桥梁隔震效果的影响。采用规范推荐的M值法考虑土-结构相互作用（SSI），对考虑SSI效应的隔震连续梁桥进行了三维地震响应分析。结果表明：对于自振周期较长的铅芯橡胶隔震体系和非线性阻尼辐隔震体系而言，SSI减小了桥墩的剪力响应，在桥墩设计时应当考虑SSI的有利方面，使设计方案经济合理。

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第一章 绪论

1.1课题背景与意义

1.2国内外相关研究现状

1.3本文主要内容

第二章 桥梁隔震原理及分析方法

2.1隔震原理

2.2隔震桥梁分析方法

2.3本章小结

第三章 隔震装置的构造及力学模型

3.1橡胶支座

3.2滑动摩擦隔震装置

3.3粘性体隔震支座

3.4金属阻尼复合支座

3.5本章小结

第四章 三维地震作用下隔震连续梁桥地震响应分析

4.1有限元计算模型

4.2桥梁结构的动力特性

4.3隔震连续梁桥地震响应分析

4.4本章小结

第五章 考虑土-结构相互作用的隔震连续梁桥地震反应分析

5.1土-结构相互作用分析方法

5.2有限元计算模型

5.3桥梁结构动力特性

5.4不同隔震方案的桥梁地震响应分析

5.5考虑SSI与不考虑SSI的桥梁隔震效果对比

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢