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榫减震系统的研究及其在大跨度连续梁桥上的应用

作　者: 孙聪
导　师: 高日
学　校: 北京交通大学
专　业: 桥梁工程
关键词: 榫拟静力试验数值模拟材料弹塑性非线性时程分析桥梁减隔震
分类号: U441.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 24次
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内容摘要

本论文在前人提出减震榫概念以及对榫试件尺寸研究的基础上,对基于实际工程设计的榫试件进行拟静力试验研究,着重分析榫的滞回曲线,骨架曲线等耗能指标,判断榫材料在榫顶大位移下具有很好的耗能能力和耗能稳定性。这种良好的材料性能使得榫在梁墩之间产生较大相对位移时仍然能够正常工作。在试验的同时对榫试件进行数值模拟研究,得到数值分析的能量曲线与滞回曲线,对比试验数据判断拟静力测试结果的可靠性。在研究过程中分析了榫构件塑性耗能区域发展规律及其随动强化的特性。配合以滞回模型推导,定性定量的探讨钢榫作为耗能减震系统构件的可行性。在确定榫材的优良耗能减震性能后,论文深入探究榫减震系统的制造可行性,设计由榫、速度锁定装置以及滑动支座协同构成的榫减震系统模型。此外,在结合工程实践时,本研究将榫减震系统分别应用在六跨连续钢箱梁桥和四跨预应力混凝土连续梁上。通过非线性地震反应时程分析,对比有榫和无榫状态下桥梁的动力响应,证实减震系统能够有效且大幅度的提升连续梁桥的抗震能力。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-15
  1.1 引言  10-14
    1.1.1 桥梁震害防治综述  10-12
    1.1.2 桥梁工程减震方法  12-14
  1.2 本论文研究重点  14-15
    1.2.1 研究内容  14
    1.2.2 研究方法  14-15
2 桥梁结构减隔震技术  15-23
  2.1 桥梁减隔震原理  15-16
  2.2 桥梁减隔震设计普及性  16-17
  2.3 我国桥梁隔震的普遍方法  17-18
  2.4 桥梁隔震方案新进展及局限性  18-20
  2.5 新型隔振系统的提出  20-23
3 桥梁榫减振系统深入研究  23-47
  3.1 榫试件尺寸研究  23
  3.2 榫耗能性能的拟静力试验  23-33
    3.2.1 试验原理  23-25
    3.2.2 试验过程  25-29
    3.2.3 试验结果分析  29-33
  3.3 榫材屈服后材料非线性研究  33-38
  3.4 榫构件工作状态的数值模拟研究  38-43
  3.5 速度锁定装置(LUD)概念与适用性  43-45
  3.6 榫耗能减振系统设计方案的可行性研究  45-47
4 桥梁榫减震系统的地震动分析方法  47-57
  4.1 桥梁抗震分析方法的选用  47-52
    4.1.1 反应谱法与其应用的局限性  47-48
    4.1.2 时程分析法与其适用性  48-49
    4.1.3 时程波(地震波)的选用依据  49-52
  4.2 有限元建模与分析方法  52-57
    4.2.1 桥梁动力分析建模方法  53-54
    4.2.2 榫减振系统模型的实现  54-57
5 榫减震系统在实际工程中的实践  57-82
  5.1 榫减震系统在钢箱连续梁桥上的适用性研究  57-71
    5.1.1 港珠澳大桥工程实例  57-58
    5.1.2 六跨连续钢箱桥梁结构动力分析  58-70
    5.1.3 研究小结  70-71
  5.2 榫减震系统在混凝土连续梁桥上的适用性研究  71-82
    5.2.1 徐洪河特大桥主桥工程实例  71-72
    5.2.2 预应力混凝土连续桥梁结构动力分析  72-81
    5.2.3 研究小结  81-82
6 结论与展望  82-84
参考文献  84-86
作者简历  86-90
学位论文数据集  90

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