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桥梁抗震钢挡块计算方法与实验研究
| 论文题名： | 桥梁抗震钢挡块计算方法与实验研究 |
| 关键词： | 钢挡块;变形耗能;荷载试验;桥梁主体;抗震性能 |
| 摘要： | 采用减隔震措施可以有效的提升桥梁抗震性能。依据抗震原则的理念，需要次要结构在地震时先于桥梁主体结构变形破坏，起到消耗地震能量保护桥梁主体不受破坏的目的。基于此原则，在地震高发区域桥梁设计往往会增设减隔震措施，但通常使用的抗震措施诸如铅芯橡胶支座、连梁装置以及橡胶垫片等或多或少的存在价格高昂、空间狭长不易安装等问题。而另一方面，安置在主梁两侧控制主梁位移的限位挡块却往往被忽视，目前国内规范对其性能构造也没有明确的规定，仅仅作为构造措施用于主梁限位。我国普遍采用的混凝土挡块在地震中因易于受损而无法发挥作用。综合上述两方面原因，设计者们试图设计一种低屈服点限位钢挡块，它具有制作简单、安装便捷且耗能效果优异的优势，将其应用于广大中小桥梁，具有广阔的前景。 鉴于上述考虑，制作了五种型号的钢挡块，采用软钢材料并且腹板中间挖有不同尺寸的槽孔使其易于变形耗能。本论文通过试验手段对拥有五种不同槽孔尺寸的钢挡块进行模拟地震条件的荷载试验并将得到的结论与数值仿真分析结果进行比。与耗能规律的探究和性能参数的确定，并将试验结果与对验证试验可靠性。主要的试验和研究工作内容及结论如下: 对钢挡块进行理论受力分析，并利用有限元分析软件ANSYS对五种钢挡块进行数值仿真分析，为之后的荷载试验提供理论数据支持。 对钢挡块的母材软钢进行材料拉伸试验，试验结果表明获得的钢材屈服强度、抗拉强度、弹性模量以及泊松比等物理参数符合设计要求，该类钢材可以供荷载试验使用。 对五种槽孔尺寸的钢挡块分别进行底部固定的单行推力荷载试验，取得荷载位移曲线、应力应变曲线等数据，对之后的试验提供实践支持。 对其中两种不同槽孔尺寸的挡块进行底部固定的往返滞回加载试验，取得滞回曲线等数据分析探究不同尺寸挡块的耗能规律。 将试验得到的数据拟合出性能参数与ANSYS数值仿真分析结果对比验证试验可靠性，可为国内外此类荷载试验提供参考。而得到的钢挡块性能参数和耗能规律可为该类产品的深入研发推广提供理论和试验数据支持。也可为国内抗震规范和修编提供合理性意见。 |
| 作者： | 汤振辉 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 汪宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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