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BZ系列减隔震橡胶支座对桥梁抗震性能影响的研究
| 论文题名： | BZ系列减隔震橡胶支座对桥梁抗震性能影响的研究 |
| 关键词： | 简支梁桥;减隔震橡胶支座;受力分析;抗震性能 |
| 摘要： | 随着全球地震灾害的不断频发，桥梁结构减隔震愈来受到人们重视。目前桥梁抗震中使用最广泛的一种方法为“减隔震支座”，在结构上部与桥墩之间设置支座，以此来延长结构周期、消耗地震能量，从而减小桥梁的地震响应。本文针对中小型跨径简支T梁桥，设计一种构造简单、隔震性能显著、造价低廉、更换方便的新型橡胶支座——BZ系列减隔震橡胶支座。BZ支座主要是在普通板式橡胶支座的基础上，通过改变支座内钢板层厚度、上钢板与下钢板厚度、橡胶层厚度等，优化支座的受力性能，以此来提高支座的抗震性能，最后采用反应谱分析法对结构进行抗震计算，得出将BZ支座应用在中小跨径简支梁桥中的隔震效果。主要研究内容如下: (1)借鉴国内外已有研究成果，综述桥梁抗隔震思想的由来以及各种隔震支座的发展状况、隔震原理以及叠层橡胶支座的国内外研究现状。在普通板式橡胶支座的基础上，通过改变相关参数，得到一种新型支座——BZ系列减隔震橡胶支座，对该支座的设计原则、工作原理、各力学参数进行详细介绍，最后在叠层橡胶支座理论公式的基础上研究分析该支座的主要力学性能。 (2)以某普通板式橡胶支座试验为例，对该支座进行数值模拟分析，对比分析试验结果与数值模拟结果，得出数值模拟方法的正确性。基于ANSYS10.0有限元分析软件，分别建立BZ支座实体模型与板式橡胶支座实体模型，研究两种支座在纯轴压和压剪状态下荷载——位移关系曲线。对两者结果对比分析得到，通过改变支座内钢板层与橡胶层厚度，BZ支座具有较大的竖向刚度及较小的水平刚度。 (3)研究叠层橡胶支座参数的变化对其受力性能的影响。建立不同钢板层厚度、橡胶层厚度、截面尺寸共3组12个支座模型，通过数值模拟，对其进行极限剪切变形分析与竖向压应力分析，总结支座的水平刚度与竖向刚度变化规律，并对各结果数值进行定量分析，为叠层橡胶支座的合理设计提供参考。 (4)基于国内外抗震设计规范，对某2×30m装配式简支T梁桥进行抗震计算。研究分析桥梁在使用BZ减隔震橡胶支座和普通支座情况下结构的振型与周期、剪力、轴力、弯矩、位移等变化规律，得出BZ系列减隔震橡胶支座可有效延长结构的自振周期、减小墩支底弯矩值，并增大结构上部位移，结构的安全系数相比非隔震体系有了较大的提高，在中小跨径简支梁桥中具有显著的隔震性能，为实际工程的应用提供有力指导。 |
| 作者： | 左雪艳 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 李成华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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