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国内外隔震桥梁规范对比研究

作　者: 吕吉应
导　师: 钟铁毅
学　校: 北京交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 桥梁减隔震规范对比等效线性化等效刚度等效阻尼比伸缩缝桥梁碰撞
分类号: U442.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 134次
引　用: 2次
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内容摘要

减隔震技术是桥梁抗震的有效措施,减隔震技术在国内外桥梁抗震设计中应用比较广泛。许多国家开始制定和修订隔震桥梁抗震设计规范,但由于各国国情、地震背景、设防水准等方面的不同,各国隔震规范的各项规定也有所不同。因此,本文对中、美、日、欧四国桥梁隔震规范的各项规定进行了对比分析,并结合算例进行了具体条文的比较和隔震桥梁在地震作用下的碰撞响应计算分析。具体研究内容如下:对中、美、日、欧四国的桥梁减隔震规范部分条文进行了对比分析,包括:桥梁减隔震设计的适用条件、桥梁减隔震设计的分析方法、隔震支座的等效线性化方法、反应谱修正方法、隔震桥梁伸缩缝的设置以及隔震支座使用的基本要求等。以一隔震简支梁桥为例,分别按照中、日、美和欧洲四国桥梁减隔震规范对模型进行等效线性化,并对四国规范对应模型的反应谱分析结果进行了对比分析。以一隔震连续梁桥为例,在三条人工地震波激励下,对根据四国规范等效线性化的模型进行了非线性时程分析,并对结构时程分析的响应结果进行了对比分析。以一隔震连续梁桥为例,采用SAP2000中的GAP单元对桥梁伸缩缝进行模拟,在不同伸缩缝长度和隔震支座不同屈服前刚度的条件下,对地震作用下梁端碰撞响应进行了计算分析,研究了伸缩缝长度和隔震支座屈服前刚度对桥梁碰撞响应的影响规律。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-26
  1.1 选题的背景  11-12
  1.2 国内外桥梁减隔震的学位论文">桥梁减隔震技术发展现状  12-18
    1.2.1 桥梁结构地震破坏的主要形式  12-15
    1.2.2 国外桥梁减隔震研究现状  15-17
    1.2.3 国内桥梁隔震技术的应用  17-18
  1.3 桥梁减隔震设计及分析方法  18-19
    1.3.1 传统桥梁抗震设计方法  18-19
    1.3.2 桥梁减隔震设计的原理及特点  19
  1.4 桥梁减隔震设计理论  19-23
    1.4.1 减隔震设计适用范围  19-20
    1.4.2 桥梁减隔震原理及分析方法  20-21
    1.4.3 常用的减隔震装置  21-23
  1.5 桥梁减隔展分析方法  23-24
    1.5.1 反应谱分析方法  23
    1.5.2 非线性动力时程分析方法  23-24
    1.5.3 非线性静力分析  24
  1.6 本文研究问题的提出及主要内容  24-26
    1.6.1 本文问题的提出  24
    1.6.2 本文研究的主要内容  24-26
第二章各国隔震规范设计思想比较  26-40
  2.1 引言  26
  2.2 适用要求  26-27
  2.3 隔震桥梁分析方法  27-30
    2.3.1 欧洲规范  27-28
    2.3.2 美国AASHTO规范  28-29
    2.3.3 日本分析方法  29-30
    2.3.4 中国规范  30
    2.3.5 小结  30
  2.4 隔震桥梁伸缩缝设置  30-31
    2.4.1 日本隔震规范伸缩缝规定  30-31
    2.4.2 美国隔震规范伸缩缝规定  31
    2.4.3 中国铁路工程抗震规范中伸缩缝规定  31
    2.4.4 小结  31
  2.5 隔震支座简化方法  31-34
    2.5.1 四国规范等效刚度和等效阻尼比计算公式对比  32-33
    2.5.2 四国规范等效刚度对比分析  33-34
    2.5.3 小结  34
  2.6 弹性反应谱修正的对比分析  34-36
    2.6.1 四国规范反应谱修正方法对比  35
    2.6.2 四国规范反应谱修正系数对比分析  35-36
    2.6.3 小结  36
  2.7 隔震支座其余要求  36-38
    2.7.1 四国规范隔震支座其余要求对比  37-38
    2.7.2 小结  38
  2.8 本章小结  38-40
第三章隔震桥梁的反应谱分析对比  40-50
  3.1 反应谱分析原理  40-42
    3.1.1 单振型反应谱法  40-41
    3.1.2 多振型反应谱法  41-42
  3.2 隔震桥梁反应谱分析方法  42-43
  3.3 隔震支座设计过程  43
  3.4 分析模型  43-50
    3.4.1 隔震桥梁结构分析模型  43-44
    3.4.2 模型假定  44
    3.4.3 加速度反应谱  44-45
    3.4.4 隔震支座等效线性化结果  45-46
    3.4.5 反应谱计算结果  46-47
    3.4.6 结果分析  47-49
    3.4.7 本章小结  49-50
第四章隔震桥梁时程分析  50-64
  4.1 时程分析方法  50-53
    4.1.1 时程分析法的功能  50-51
    4.1.2 时程分析法的计算步骤  51-52
    4.1.3 瑞利阻尼  52-53
  4.2 结构计算模型及参数  53-56
    4.2.1 主梁及墩参数  53-54
    4.2.2 边界条件及阻尼选取  54
    4.2.3 地震激励选取  54-55
    4.2.4 铅芯橡胶支座参数选取  55-56
  4.3 计算结果分析  56-62
    4.3.1 非隔震桥梁模态分析  56-57
    4.3.2 隔震后桥梁的模态  57-58
    4.3.3 隔震前后周期对比  58
    4.3.4 隔震后地震响应时程对比  58-61
    4.3.5 四国规范模型响应峰值及隔震率对比分析  61-62
  4.4 本章小结  62-64
第五章隔震桥梁碰撞反应分析  64-74
  5.1 隔震支座和碰撞单元参数的选取原则  64-67
    5.1.1 碰撞单元的常见模拟方法  64-66
    5.1.2 伸缩缝的模拟  66
    5.1.3 结构分析模型  66-67
  5.2 碰撞结果分析  67-72
    5.2.1 同伸缩缝长度反应分析  67-70
    5.2.2 屈服前刚度对桥梁碰撞的影响  70-72
  5.3 本章小结  72-74
第六章结论与展望  74-76
  6.1 本文主要研究结论  74-75
  6.2 展望  75-76
参考文献  76-78
作者简历  78-80
学位论文数据集  80

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