限位墩对长联梁桥抗震性能的初步探讨.doc

分类号 +5 单位代码 10618
密级公开学号 2150970023
专业硕士学位论文
限位墩对长联梁桥抗震性能的
初步探讨

研究生姓名: 黄超
导师姓名及职称: 王旭副教授
申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学
论文提交日期 2018年6月 11日
专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期 2018年6月3日
2018年 6月11日
Preliminary Study on the Seismic Performance of Long Bridges with Restricted Piers
A Dissertation Submitted for the Degree of Master
Candidate:Huang Chao
Supervisor:associate prof. Wang Xu
Chongqing Jiaotong University, Chongqing, China
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学位论文作者签名: 日期: 2018 年 6 月 11 日
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日期:2018 年 6 月 11 日日期:2018 年 6 月11日
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期:2018 年 6 月 11 日日期:2018 年 6 月
摘要
强烈地震作用下,梁桥主梁之间以及主梁与桥台极易发生碰撞,剧烈的碰撞过程中存在严重的材料非线性和几何非线性问题,可能造成主梁断面局部区域的破坏,引起主梁过大的纵向位移,最后出现落梁倒塌。本文根据山区高烈度长桥易落梁的特点,利用实测地震波对长桥结构在地震作用下的动力响应进行分析研究。在模型设计中,考虑桥梁各部分的动力特性,利用有限元软件Abaqus建立了整个桥梁的动力计算模型。分析了长桥易产生落梁原因以及在动力荷载作用下的响应,着重研究了限位墩在长联梁桥中的抗震性能。主要内容如下:
(1)对本文研究的背景和限位墩的概念及目前桥梁限位方法的研究现状进行了介绍,同时说明了本文的研究意义和主要内容;对地震荷载作用下的落梁震害以及防落梁系统的构成进行了阐述,之后对地震作用下主梁的碰撞问题作了介绍。
(2)基于简化模型与接触单元法的不足,应用三维接触-摩擦模型结合显式动力接触算法来模拟梁桥的地震碰撞效应,从碰撞面定义、碰撞属性、滑移公式等方面进行建模。
(3)利用Abaqus结构有限元分析软件,采用时程分析法,选用常用的地震波并对加速度峰值进行了调整。在三种不同地震波的作用下,以不同限位墩个数作为参数,对六联(24跨)梁桥的动力响应进行了分析;针对不同伸缩缝间隙,在El-centro和Taft地震波的激励下,分析了限位墩墩顶伸缩缝间隙大小不同时对整个桥梁抗震性能的影响;为研究跨径对长联梁桥的动力影响,在Taft以及其相应的两种峰值加速度(、)的情况下,对四种跨径(20m、30m、40m、50m)进行全桥结构动力响应分析。
(4)针对三联(12跨)的不规则桥梁,,主要研究了限位墩个数对跨沟谷桥型以及曲率半径为180m弯桥的墩梁位移的影响;在2个限位墩的情况下,探讨了不同伸缩缝间距对于跨沟谷桥型、单项波桥型、曲率半径为180m和240m四种桥型的抗震性能的影响。
关键词:限位墩,抗震性能,落梁,最大墩梁相对位移,不规则梁桥
ABSTRACT
Under the action of strong earthquak