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原文传递地震作用下板式橡胶支座梁桥横向位移控制方法研究

论文题名：	地震作用下板式橡胶支座梁桥横向位移控制方法研究
关键词：	橡胶支座梁桥;地震作用;横向位移;控制方法
摘要：	中小跨径板式橡胶支座梁桥在中国广泛分布。在这类桥梁中，板式橡胶支座通常是直接搁置在墩台的垫石上，支座与垫石、主梁之间没有固定措施，仅通过接触面的摩擦力防止三者发生相对位移。因此，通常在桥梁盖梁和台帽两侧需要设置钢筋混凝土挡块来增强结构的横向限位效果。汶川地震震害显示，这类桥梁横桥向破坏严重，具体表现为钢筋混凝土挡块被剪断、主梁横向移位过大、支座破坏等。因此，如何控制这类桥梁的横向地震位移成为国内外研究的热点。本文主要针对板式橡胶支座梁桥的横向地震位移控制方法展开研究，主要研究工作及结论如下: 　　1、以汶川地震中损伤严重的映秀岷江桥为实例，用IDA方法揭示了桥梁破坏的全过程，评估了支座和桥墩的损伤状态及损伤指标，主要结论有: 　　(1)主梁位移和支座变形随着PGA的增加而不断增大，其中支座由无损伤状态逐渐过渡到发生严重损伤或者完全破坏状态; 　　(2)桥墩内力响应在PGA不大时随着PGA增加而不断增长，在PGA较大时随着PGA增加增幅很小，桥墩仅发生轻微损伤。　　2、通过设置钢筋混凝土挡块对映秀岷江桥进行横向位移控制研究，重点研究了钢筋混凝土挡块的强度、变形内力、挡块与主梁的间隙以及支座摩擦系数等参数对主梁横向位移响应、支座变形响应、桥墩内力响应以及挡块性能状态的影响，主要结论有: 　　(1)传统的钢筋混凝土挡块由于本身构造原因抗震能力有限，在强震下破坏严重，无论是提高挡块的块强度还是增加挡块的变形能力或者改变挡块与主梁的间隙均没有使桥梁横向位移得到较好的控制; 　　(2)设置了钢筋混凝土挡块增大了桥墩的地震响应，桥墩的内力响应随着挡块强度的提升和变形的增加而不断增大，而随着挡块与主梁间隙的增加有所缓解，虽然支座摩擦系数的增加对主梁位移和支座变形有了一定的限制，但给桥墩增加不少“负担”; 　　(3)经过综合分析提出了钢筋混凝土挡块的合理设计方法，即挡块强度取值为各墩支座恒载反力20％、挡块变形取0.1m、挡块与主梁间隙取6cm、支座摩擦系数取0.2时钢筋混凝土挡块在强震下的综合抗震效果最佳。　　3、通过设置弹塑性钢挡块对映秀岷江桥进行横向位移控制研究，重点研究了弹塑性钢挡块的强度、初始刚度、屈后刚度以及支座摩擦系数等参数对主梁横向位移响应、支座变形响应、桥墩内力响应以及挡块性能状态的影响，主要结论有: 　　(1)相比无挡块或者钢筋混凝土挡块，设置了弹塑性钢挡块有效地控制了桥梁的横向位移，弹塑性钢挡块限位效果十分理想; 　　(2)提高弹塑性钢挡块的强度、初始刚度和屈后刚度使桥梁横向位移进一步减小，但同时也增加了桥墩的内力响应需求。支座摩擦系数对桥梁横向位移控制没有影响; 　　(3)经过综合分析提出了弹塑性钢挡块的合理设计方法，即钢挡块强度取各墩支座恒载反力的20％、初始刚度取一个墩上支座剪切刚度之和的5倍、屈服后刚度取1％、支座摩擦系数取0.15时弹塑性钢挡块的抗震效果最佳。
作者：	谭帮奇
专业：	建筑与土木工程
导师：	徐略勤
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文