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连续梁桥铅芯橡胶支座参数的优化设计研究
| 论文题名： | 连续梁桥铅芯橡胶支座参数的优化设计研究 |
| 关键词： | 连续梁桥;铅芯橡胶支座;优化设计;刚度比 |
| 摘要： | 减、隔震技术是20世纪60年代出现的，目前已经应用在了大量桥梁结构的抗震设计。与传统的抗震设计方法相比，如延性抗震设计，采用减隔震设计的结构可以很大程度地减小作用于结构上的地震力，甚至可以使结构在遭遇与设防烈度相当的地震作用时仍然处于弹性状态；当造价相等时，减隔震设计可以达到更高的抗震性能。 铅芯橡胶支座由于制作简单、安装便利，被认为是一种较为理想的减隔震装置。大量实验表明，铅芯橡胶支座的模型可以由屈服力、屈服前刚度、屈服后刚度三个参数控制；选择合理的铅芯橡胶支座参数，可以最大限度地减小作用于桥梁结构的地震作用，否则桥梁结构的抗震性能不仅不会得到提高，反而可能因为地震动的不确定性使得桥梁结构产生更加严重的破坏。如何正确选用减隔震装置的动力参数是减小地震反应的关键所在，从而使结构的地震力和位移都达到理想的效果，该问题还需要更加深入的研究。 本文对连续梁桥铅芯橡胶支座的优化设计进行了研究，主要包括以下内容： 1.介绍了选题的背景、研究意义和国内外关于桥梁减隔震优化设计的研究现状，并指出本文主要研究桥梁结构参数（桥墩刚度、上部结构均布质量）与支座参数之间的关系。 2.采用人工地震动输入，以Ⅰ类、Ⅱ类场地的设计谱为目标拟合生成了3条人工地震动。 3.建立了一座3跨连续梁桥的计算模型，改变上部结构的均布质量、桥墩刚度和支座参数，共有1080个工况。分别输入Ⅰ类、Ⅱ类场地下的3条人工地震动，计算得到各个工况下的墩底剪力、墩底弯矩、墩梁相对位移。 4.拟定优化标准：墩梁相对位移限值为150mm、地震力越小越好。给出了各个工况下的墩底剪力、墩底弯矩、墩梁相对位移随屈服重力比变化的曲线，通过分析得到了屈服重力比的优化值；给出了墩梁相对位移与刚度比的曲线，通过拟合得到了它们之间的计算公式，由位移限值计算得到了刚度比最优值。 5.改变设计谱峰值，再进行地震动输入，得到了不同峰值下的最优屈服重力比、刚度比；探讨了设计谱峰值与刚度比最优值、设计谱峰值与上部结构均布质量和设计谱峰值与桥墩刚度之间的关系。 |
| 作者： | 沈国锋 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 林均岐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国地震局工程力学研究所 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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