详情

原文传递连续桥梁三向隔震体系地震反应分析

论文题名：	连续桥梁三向隔震体系地震反应分析
关键词：	桥梁隔震;三向隔震体系;三维隔震支座;隔震性能;桩-土-桥相互作用
摘要：	桥梁在城市生命线工程中占据着重要的地位，桥梁隔震技术对提高桥梁的抗震性能提供了一种有效的解决途径。国内外对桥梁隔震技术已有不少研究并且在国外的很多工程中得到了应用，但目前在多维地震作用及包括竖向在内的多维隔震技术方面的研究并不是很多。本文提出一种新型的三维隔震装置并分析其对连续桥梁的隔震效果，研究装置参数、多向地震作用、地震强度及桩－土－桥相互作用对连续桥梁及装置隔震效果的影响。本文的主要内容包括以下几个方面：　　(1)参考大量的研究资料，简要总结了国内外近年来在桥梁隔震、多维地震作用及多维隔震、土－结构动力相互作用方面的研究进展情况，提出本文的主要研究内容。　　(2)提出一种新型的三维隔震装置——铅芯橡胶碟簧粘滞阻尼三维隔震支座；该装置由上部并联的碟形弹簧和粘滞阻尼器和下部的铅芯橡胶垫串联而成，可以有效地解决三维隔震支座的竖向承载及阻尼的问题，在多个方向均能具有适宜的刚度和阻尼。　　(3)建立一座三跨连续板桥三维有限元模型，基于刚性地基假定，首先分析了连续板桥的动力特性；然后分别采用地震响应反应谱法和动力时程分析方法计算地震作用下桥梁的地震反应。验证了三维隔震装置的水平和竖向隔震效果；研究了装置参数、多向地震作用及地震强度等因素对隔震效果的影响。研究结果表明，本文所提出的三维隔震装置具有良好的水平隔震效果和较好的竖向隔震效果；水平隔震效果随铅芯橡胶垫屈服前后刚度比的增大而增加，竖向隔震效果随竖向粘滞阻尼系数的增大而增加，而且阻尼系数存在一个较优值；多向地震作用对三向隔震桥梁地震反应和装置的隔震效果均有所影响；随着地震强度的增加，水平隔震效果不断增大但增加趋势逐渐平缓，竖向隔震效果基本保持不变。　　(4)考虑桩－土－桥结构相互作用对三向隔震和非隔震桥梁的影响，将Penzien提出的集中质量模型进行改进并扩展到三维空间，给出了其相关参数的确定方法。建立了考虑桩－土－桥动力相互作用下三向隔震和非隔震连续板桥的计算模型，与刚性地基假定模型条件下连续桥梁的地震反应进行比较；分析了考虑桩－土－桥相互作用对三维隔震装置水平和竖向隔震效果的影响。结果发现桩－土－结构相互作用对非隔震连续桥梁的影响比较大，但对三向隔震桥梁的影响相对较小，装置的水平和竖向隔震效果有所降低。　　本文创造性地提出三维隔震装置及其设计方法，对于我国的竖向及三维隔震具有重要的发展意义。该装置构造比较简单，受力合理，不仅可以用于建筑、桥梁等工程结构的三维隔震，还可以用于大型机械设备和桥梁的竖向隔振，具有重要的现实意义。
作者：	贾俊峰
专业：	结构工程
导师：	欧进萍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文