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系杆拱桥抗震设计若干关键问题研究
| 论文题名： | 系杆拱桥抗震设计若干关键问题研究 |
| 关键词： | 系杆拱桥;地震波选择;弹性-摩擦隔震支座;延性抗震;被动分肢墩 |
| 摘要： | 系杆拱桥由于其独特的结构特点，在我国的桥梁建设中得到了广泛的应用。与梁式桥相比，系杆拱桥跨越能力强、质量大、质心高，抗震问题较为突出。本文结合系杆拱桥抗震设计中的一些难点问题，针对时程分析中输入地震波的选择、简支式系杆拱桥的隔震以及刚架系杆拱桥的延性抗震设计等三个专题进行了探讨，具体研究内容概括如下： (1)时程分析输入地震波的选择。输入地震波的选取是决定时程分析正确与否的关键，其难点在于缺乏定量指标。本文将地震波的选取归结为频谱的选取，提取出“特征周期”这一概念对地震波的频谱予以定量的描述，总结出 4 种计算特征周期的方法，并指定了基于特征周期的时程分析地震波选择的体系。本文的方法不仅具有较高的可信度，且方便易行，是一种面向工程的实用方法。 (2)简支式系杆拱桥利用“弹性．摩擦装置”的隔震设计。在众多隔震支座中，摩擦隔震具有很高的隔震效率，但在单独使用时没有复位能力。采用弹性．摩擦隔震支座可以解决这一问题。然而，支座参数对隔震效果影响机理较复杂，选择不当将降低隔震效果，甚至放大地震响应。本文对弹性-摩擦支座进行了参数研究，探讨了输入地震波强度、输入地震波频谱、下部结构刚度、上部结构刚度、支座摩擦系数、支座回复刚度等对隔震效果及残余位移的影响，并给出确定最优参数的设计方法。除此以外，本文对弹性．摩擦隔震支座的构造也进行了初步探讨。 (3)基于被动分肢墩的刚架系杆拱桥试验研究。延性抗震是当前公认的行之有效的抗震方法之一。现有的提高结构延性的手段主要为增设箍筋。本文从构造形式上提出一种新的增加结构延性的方法——被动分肢墩，并对其进行了拟静力试验研究和初步理论研究。试验研究和理论分析表明，被动分肢墩与普通矩形截面桥墩相比，其核心混凝土具有更高的极限压应变；塑性铰区域具有更大的容许转角；滞回曲线呈梭形，具有更大的滞回面积；退化率低；骨架曲线具有明显的屈服点和较长的屈服平台，呈现很好位移延性。因此，被动分肢墩的抗震性能远优于普通桥墩，尤其适用于刚架式系杆拱桥。 |
| 作者： | 李国亮 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘钊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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