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基于阻尼器的宽幅混合梁斜拉桥减震性能研究
| 论文题名： | 基于阻尼器的宽幅混合梁斜拉桥减震性能研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;宽幅混合梁;粘滞阻尼器;减震性能 |
| 摘要： | 随着我国桥梁事业的不断发展，大跨度混合梁斜拉桥得到了广泛应用，但该类桥梁由于跨度较大以及结构形式的特殊性，如何有效提高其抗震性能至关重要。鉴于此，本文开展了基于粘滞阻尼器的宽幅混合梁斜拉桥减震性能研究，对粘滞阻尼器的减震效果、参数优化及其地震易损性分析进行了深入探讨。首先，选取一座主跨为658m的宽幅混合梁斜拉桥为工程背景，采用Midas Civil建立了全桥有限元分析模型；然后，基于粘滞阻尼器耗能原理，采用非线性时程分析方法，对比研究了桥梁纵桥向和横桥向不同粘滞阻尼器布置方式对宽幅混合梁斜拉桥减震效果的影响，并对粘滞阻尼器的性能参数进行优化分析；最后，采用基于概率需求地震分析方法，从构件和体系两个层面，对比分析了减震体系与非减震体系桥梁地震损伤概率的差异性。本文的主要研究工作与结论如下： （1）对于本文研究桥例，在主塔与主梁连接处设置粘滞阻尼器不仅可以有效控制结构关键部位的地震位移，同时还能改善关键构件的受力状况；如主梁梁端位移的减震率达到38.3%，2#辅助墩墩底弯矩的减震率可达34.9%。 （2）设置纵向粘滞阻尼器时，增大阻尼系数C或者减小阻尼指数α均能有效降低结构各关键部位的位移响应，但会增加主塔塔底的内力响应；综合考虑粘滞阻尼器对结构关键部位的位移和内力响应的减震效果，本文研究桥例的最优粘滞阻尼器设计参数为阻尼指数α=0.4，阻尼系数C=5000kN·(m·s-1)-0.4。 （3）地震易损性分析结果表明，随着地面峰值加速度的增加，桥塔、过渡墩、支座各损伤状态的损伤超越概率逐渐增加；在相同地震峰值加速度下，无损伤状态、轻微损伤状态、中等损伤状态、严重损伤状态、完全损伤状态的损伤超越概率逐渐减小。 （4）基于构件层面的易损性分析结果表明，桥塔损伤超越概率较低，与其结构重要性指标相匹配，过渡墩损伤程度也不高，而支座损伤超越概率大于其他两个关键构件，对系统易损性的影响最为明显。 （5）基于体系层面的易损性分析结果表明，减震体系相对于未减震体系在严重损伤和完全损伤下其系统易损性分别降低14%和22%，验证了所得到的粘滞阻尼器最优设计参数的有效性。 |
| 作者： | 王毅恒 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 许羿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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