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地震作用下连续梁桥横向碰撞效应研究
| 论文题名： | 地震作用下连续梁桥横向碰撞效应研究 |
| 关键词： | 连续梁桥;限位装置;碰撞效应;非线性分析;地震作用 |
| 摘要： | 文章在总结归纳国内外有关桥梁横向碰撞效应和限位装置研究的基础上，对地震作用下连续梁桥横向碰撞效应以及碰撞对桥梁整体结构性能的影响进行了研究，为连续梁桥的防落梁措施提供了一定的理论依据。主要研究内容和成果如下： （1）总结了桥梁结构的震害类型以及一些横向碰撞导致桥梁破坏的实例。介绍了国内外有关桥梁横向碰撞研究所取得的成果及现状，总结了桥梁横向碰撞的特点。 （2）详细介绍了用于模拟桥梁结构横向碰撞的两种方法（恢复系数法和接触单元法）以及常用的几种碰撞模型，并对这几中模型的优缺点进行了对比。最终，通过对比采用接触单元法的Kelvin模型来模拟碰撞，这一模型既能够模拟碰撞过程中的碰撞力的变化并考虑碰撞中的能量损失，在有限元分析时也能够较容易的实现。 （3）介绍了用于桥墩模拟分析的非线性模型（杆系模型和纤维模型）。对用于分析的武田三线性模型的参数进行了说明，并通过截面分析软件 UC-Fyber对桥墩截面的特性进行了分析，得出了截面的一些特性值。介绍了桥梁工程中常用的一些抗震支座（橡胶支座、摩擦摆支座及抗震球形钢支座），并对各种支座的恢复力模型进行了简单介绍。对本文研究所采用的摩擦摆支座的参数进行了详细介绍。 （4）以位于宝兰客运专线上的社棠渭河大桥为实际工程背景，采用 Midas/Civil建立有限元模型，建模过程中考虑了支座和桥墩的非线性。研究了限位装置的刚度、初始间隙和阻尼对连续梁桥抗震性能的影响。结果表明：限位装置的刚度越大，桥墩的内力需求越大，碰撞力随刚度的增大而增大；初始间隙对碰撞力的影响不明确；阻尼会使桥墩的内力需求增大，但由于阻尼能够消耗碰撞过程中的能量，从而使碰撞力有一定程度的减小。 （5）通过采用两种不同的支座，建立了无限位装置和有限位装置两种有限元模型，并对两种模型下桥梁的地震响应进行了对比，进一步分析了限位装置对桥梁整体结构抗震性能的影响。研究发现：限位装置会使桥梁结构的刚度增大，在提高桥梁安全性方面能够起到非常大的作用。 |
| 作者： | 王学权 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 虞庐松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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