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高铁桥梁减隔震球型支座结构设计与摩擦学特性研究
| 论文题名： | 高铁桥梁减隔震球型支座结构设计与摩擦学特性研究 |
| 关键词： | 球型支座;减隔震支座;高铁桥梁;结构设计;摩擦学特性 |
| 摘要： | 桥梁支座是桥梁工程中重要的结构部件，它连接桥梁的上部结构与下部结构，并将来自桥梁上部结构的力均匀的传递给下部结构，使桥梁上下部分之间原本的刚性接触转变为柔性接触。由于高铁桥梁在我国的广泛应用，导致了桥梁之间工况环境产生了较大的差异，因此这就需要科研工作者研究新型的支座来满足庞大的工程需求。 现如今工厂大量生产的传统支座主要为球型支座与盆式支座。盆式支座拥有非常好的竖向承载能力，在载荷平稳下有不错的力学性能;球型支座承载能力优秀，摩擦系数低且转角大，减隔震性能优异。虽然支座发展趋势为球型支座渐渐替代盆式支座，但盆式支座在一定工况下还拥有不错的性能。本论文将传统球型支座的下支座板与盆式支座的下支座板相结合，并用剪断销将上下支座板进行连接，使支座在受力不大的时候工作形式为盆式支座;当支座受力较大，需要更大的转角和位移时，工作状态转变为球型支座。并对此设计进行了必要的设计计算。然后对此支座的摩擦学特性进行了一定的研究，试验结果表明:设计计算符合相关的国家标准。并对此设计进行数值模拟，包括支座的三维建模、应力分析与瞬态响应分析，并制作出滞回特性曲线，直观的反应出此支座的滞回特性。分析结果表明:此支座的主要部件的应力与应变均满足相关行业标准。 本论文的主要创新点如下: ①高铁桥梁平常工作时，支座受力不大，这时支座应作为盆式支座工作;一旦出现地震、强风或其他可能导致高铁桥梁载荷过大的情况时，支座应作为球型支座工作，以满足桥梁的受力需求。 ②由于支座在不同的受力条件下需要转换功能，采用了四个剪断销进行必要的限位。 ③由于原球型支座的球面钢板为镜面不锈钢材料，成本较高，所以对球型支座球面钢板进行材料替换，保持力学性能的前提下减少了成本，并对此材料的摩擦磨损性能进行研究。 本文在支座结构、试验、有限元分析中运用了新的思路与方法，尝试为之后新型支座设计研究提供新的思路与标准依据。 |
| 作者： | 王佩文 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王守仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 济南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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