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基于ETM的隔震连续梁桥抗震性能评估及SMA对隔震支座的加固
| 论文题名： | 基于ETM的隔震连续梁桥抗震性能评估及SMA对隔震支座的加固 |
| 关键词： | 隔震连续梁桥;抗震性能;评估体系;隔震支座;形状记忆合金;加固机理 |
| 摘要： | 中国地处地震多发区，已建桥梁数量庞大，而且未来桥梁建设更有很大的发展趋势。面对已有形势，利用科学的抗震分析方法，准确预测和把握桥梁在地震作用下的响应和损伤规律，掌握桥梁的失效机制，发展桥梁方面的抗震分析理论和损伤控制对策，对于提升中国桥梁防灾能力，具有重要的学术价值和社会意义。 耐震时程分析方法作为一种新的抗震分析方法，不仅可以考虑高阶振型影响，而且能在较短时间内（仅需一次时程分析）预测结构在不同强度地震动作用下的抗震性能。此外，形状记忆合金（SMA）作为一种新型智能材料，具有优异的耗能能力和自复位能力。若将其应用于隔震桥梁中，将在很大程度上提升桥梁的减隔震性能，减小上部结构在地震作用下发生的较大变形！本文主要研究内容如下： 1.介绍了耐震时程分析方法的基本概念，对该方法中的加速度耐震时程曲线的计算原理、公式和求解方法进行了简要介绍。最后通过对形状记忆合金（SMA）本构关系的阐述，介绍了新型SMA-铅芯橡胶隔震支座的隔震性能和工作过程。 2.以中国《公路桥梁抗震设计细则》中规范反应谱为目标谱，优化合成了三条持时为30s的ETAFs，并介绍了IDA分析结果中等效耐震时间的换算原则。通过对弹塑性单自由体系进行耐震时程分析，并与七条实际地震动的IDA分析结果进行对比，研究耐震时程方法的有效性。最后对带有隔震系统的多自由度体系进行耐震时程分析和IDA分析，研究ETM在隔震系统中应用的可行性。 3.以中国西部某五等跨隔震连续梁桥为例，介绍了如何使用OpenSees软件建立隔震连续梁桥的有限元模型、桥梁破坏状态的划分和抗震性能指标的确定。最后分别计算了该桥梁在加速度耐震时程曲线、远场地震动以及近场地震动作用下地震响应，并进行对比分析，验证耐震时程分析方法在隔震桥梁抗震分析设计中应用的高效性和准确性。 4.介绍了SMA在隔震支座上的布置以及新型支座本构关系的模拟，使用耐震时程分析方法对装有新型隔震支座的五等跨连续隔震梁桥进行抗震性能评估，并与普通隔震连续梁桥的时程分析结果对比，研究SMA对铅芯隔震支座性能的提升作用。 |
| 作者： | 吴玉峰 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 龙晓鸿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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