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原文传递桥梁多功能减隔震支座性能的试验研究

论文题名：	桥梁多功能减隔震支座性能的试验研究
关键词：	桥梁工程;减隔震支座;多功能模型试验;地震响应时程分析;铅芯橡胶垫;滑移装置
摘要：	地震是一种严重威胁人类生存和发展的自然灾害，而桥梁工程作为城市交通运输的重要组成部分，一旦发生严重破坏将使地震造成的损失扩大化。传统桥梁抗震设计方法以结构预期损伤部位的变形来耗散地震能量，与传统设计思想相比，桥梁减隔震设计以减隔震装置的变形来耗散地震能量，由于该方法能较大程度地控制桥梁结构关键部位的地震响应，因而近年来得到较为广泛的发展。考虑到已有的桥梁减隔震支座大都以耗能为主，功能较为单一，不能较好地适应桥梁结构在正常使用条件下（如温度、制动力、混凝土徐变等）的变形及受力需求，为此，本文提出了一种新型桥梁多功能减隔震支座，以满足桥梁结构的上述需求。围绕这一新型减隔震支座，本文先后开展了支座的构造设计、理论及有限元分析、模型试验以及实桥地震响应分析等研究，主要工作及结论如下: 　　 (1)新型桥梁多功能减隔震支座的构造设计。支座构造采用上部摩擦滑移装置和下部铅芯橡胶隔震装置串联使用的方式，中间使用“滑移-隔震”转换装置将上下两个部分连接起来。设计了两种转换装置:内嵌式和外包式以对比其多功能实现效果，试验证明外包式转换装置效果较好。　　 (2)支座力学行为的理论及有限元分析。阐述了桥梁多功能减隔震支座的工作原理，建立了桥梁多功能减隔震支座的剪切变形性能曲线，分析了该变形曲线的力学特性及各个关键点的意义，并通过与试验结果的对比，证实上述剪切变形性能曲线可以有效描述支座的力学行为。建立了桥梁多功能减隔震支座下部铅芯橡胶垫的有限元计算模型，得出了多种工况下铅芯橡胶垫的剪切性能曲线，为后续桥梁多功能减隔震支座试验模型的优化设计及加载工况的确定提供了依据。　　 (3)支座力学性能的试验研究。进行了桥梁多功能减隔震支座压缩性能、剪切性能以及剪切性能相关性试验，详细讨论了剪应变、竖向压应力、加载频率、低压变形、反复加载次数、上部滑移量对支座剪切性能的影响。试验结果表明:B型（外包式转换装置）桥梁多功能减隔震支座竖向压缩刚度较大，“滑移-隔震”的多功能可以有效实现，具有较良好的耗能减隔震能力。　　 (4)减隔震连续梁桥地震响应分析。基于有限元分析软件ANSYS对采用减隔震措施的连续梁桥的地震响应进行了研究，包括采用不同减隔震措施时连续梁桥地震响应的对比、桥梁多功能减隔震支座参数对减隔震效果的影响等。结果表明:本文所提出的新型桥梁多功能减隔震支座对连续梁桥的地震响应有较好的控制能力，支座上部滑移量、下部铅芯橡胶垫直径以及橡胶剪切模量等参数对减隔震效果有明显影响。
作者：	吴继荣
专业：	防灾减灾工程及防护工程
导师：	李爱群;王浩
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文