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桥梁结构多点碰撞地震模拟振动台试验与碰撞响应参数敏感性研究
| 论文题名： | 桥梁结构多点碰撞地震模拟振动台试验与碰撞响应参数敏感性研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;多点碰撞响应;参数敏感性;地震作用 |
| 摘要： | 强烈地震作用下，多跨桥梁结构因相邻跨之间动力特性差异原因而导致邻梁间产生多点碰撞现象时有发生。以往震害表明，桥梁碰撞震害不仅会造成交通瘫痪，产生巨大的经济损失和人员伤亡，还会严重阻碍抗震救灾工作的顺利进行。因此，对多跨桥梁在地震作用下的多点碰撞响应及碰撞影响因素进行深入研究，是目前桥梁抗震研究工作者重点关注的问题之一。鉴于此，本文在桥梁碰撞理论已有研究基础上，设计制作了桥梁结构多点碰撞模型并对其开展地震模拟振动台试验，同时进行了实际桥梁的多点碰撞数值仿真分析，最终揭示了敏感参数对桥梁结构多点碰撞响应的影响规律。本文主要研究工作如下： （1）基于文献及现场调研，总结了地震作用下桥梁结构因碰撞而导致的震害现象，探讨了桥梁结构碰撞响应分析的基本理论与研究方法，剖析了桥梁结构碰撞现象的发生机理，揭示了桥梁结构碰撞响应影响敏感参数类型与碰撞单元选取的基本原则，为后文研究奠定基础。 （2）针对桥梁空间展布尺寸大，大比例缩尺模型振动台试验难以开展，本文剥离出关键研究参数，设计并制作了两组简化碰撞模型开展地震模拟振动台试验，其中碰撞模型一模拟主梁与两侧桥台的碰撞，碰撞模型二模拟 3 联桥墩刚度不同的主梁碰撞。讨论了在考虑多点碰撞效应时有无桥台存在情况下桥梁的碰撞响应规律；讨论了不同桥墩刚度的主梁之间发生碰撞时，主梁的位移响应、墩底内力响应规律。 （3）以地震模拟振动台试验研究中的模型为基础，采用大型通用有限元软件Ansys 建立了其有限元模型并对其进行了仿真分析，仿真计算结果与试验结果具有较高的吻合度，说明有限元模型选取参数正确合理。在此基础上讨论了碰撞刚度、碰撞阻尼、初始间隙、下部结构高度等碰撞敏感参数对桥梁结构简化碰撞模型多点碰撞响应的影响规律。 （4）选取了一座 3联连续梁桥，在 Ansys平台上建立该桥空间分析模型，对其开展地震激励下的多点碰撞响应分析，研究结果表明碰撞在一定程度上可以减小主梁的位移响应，改变碰撞敏感参数得到了和桥梁简化碰撞模型相近的计算结果，证明了以简化碰撞模型为基础来研究桥梁结构的多点碰撞行为是可行的。 |
| 作者： | 肖恒 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 闫磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆三峡学院 |
| 学位年度： | 2023 |
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