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高速铁路桥梁减隔震研究

作 者: 王丽萍
导 师: 蒋丽忠
学 校: 中南大学
专 业: 土木工程
关键词: 高速铁路桥梁 铅芯橡胶支座 减隔震 力学性能 设计方法
分类号: U442.55
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


铅芯橡胶支座构造简单、加工安装容易,方便经济,对高速铁路桥梁具有良好的减隔震效果。它能提供滞回阻尼,竖向刚度、水平柔性,从而可以降低梁体自振频率、延长周期、增大结构阻尼以达到减隔震目的。铅芯橡胶支座的优良性能对我国未来高速铁路在地震区的建设有非常重要的作用。本文将对高速铁路简支梁桥铅芯橡胶支座的力学性能和减隔震理论进行研究,主要包括以下方面:1、分析铅芯橡胶支座的力学性能与力学模型,对已有的铅芯橡胶支座的滞回模型进行简化,假设其为理想双线性模型,采用美国AASHTO规范,得到定量化计算公式用于计算铅芯橡胶支座的设计参数。2、确定适合高速铁路简支梁桥的隔震周期,提出铅芯橡胶支座的设计方法和设计原则。针对位于二类场地的京沪高铁预应力混凝土简支梁桥,对不同梁体跨度、墩高、地震烈度工况计算出相应的铅芯橡胶支座的截面尺寸与力学参数,为设计提供参考。3、根据本文提出的铅芯橡胶支座的相关截面与力学参数,采用时程分析法,分别针对5种不同的工况,对位于二类场地的高速铁路简支梁桥进行动力响应分析,证明利用本文提出的铅芯橡胶支座设计方法的正确性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-22
  1.1 研究背景与意义  7-10
  1.2 桥梁减隔震技术的研究现状  10-15
    1.2.1 桥梁主要震害形式  10-11
    1.2.2 国外桥梁减隔震技术的应用与发展  11-12
    1.2.3 国内桥梁减隔震技术的应用与发展  12-15
  1.3 桥梁减隔震支座的特性与工作原理  15-20
    1.3.1 橡胶类支座  15-17
    1.3.2 滑动摩擦支座  17-20
  1.4 铅芯橡胶支座的研究意义与存在的问题  20-21
  1.5 本文的主要研究内容  21-22
第二章 高速铁路桥梁减隔震支座的力学性能与力学模型  22-33
  2.1 引言  22
  2.2 铅芯橡胶支座的力学性能  22-24
    2.2.1 铅芯橡胶支座的静力性能  22-23
    2.2.2 铅芯橡胶支座的动力性能  23-24
  2.3 铅芯橡胶支座的动力分析模型  24-29
    2.3.1 铅芯橡胶支座滞回特性模型  24-25
    2.3.2 铅芯橡胶支座的的等效线性化模型  25-27
    2.3.3 铅芯橡胶支座的修正双线性模型  27-28
    2.3.4 铅芯橡胶支座的双线性模型  28
    2.3.5 铅芯橡胶支座的双线性-RO模型  28-29
  2.4 适用于高速铁路桥梁减隔震铅芯橡胶支座的计算方法  29-32
  2.5 本章小结  32-33
第三章 高速铁路简支梁桥减隔震设计方法  33-51
  3.1 引言  33
  3.2 高速铁路桥梁减隔震动力学分析  33-39
    3.2.1 结构动力响应分析  33-36
    3.2.2 高速铁路桥梁中车辆荷载的模拟  36
    3.2.3 地震时程曲线的选取  36-39
  3.3 高速铁路简支梁桥铅芯橡胶支座的参数分析  39-46
    3.3.1 高速铁路简支梁桥概况  39-40
    3.3.2 铅芯橡胶支座参数初步设计  40-42
    3.3.3 桥梁结构隔震周期的确定  42-46
  3.4 高速铁路简支梁桥铅芯橡胶支座的设计参数  46-47
  3.5 高速铁路简支梁桥铅芯橡胶支座的设计原则  47-50
    3.5.1 铅芯橡胶支座的适用范围  48
    3.5.2 铅芯橡胶支座的布置原则  48-50
  3.6 本章小结  50-51
第四章 高速铁路简支梁桥减隔震效果参数分析  51-66
  4.1 车速对高速铁路简支梁桥减隔震效果的影响  51-54
  4.2 墩高对高速铁路简支梁桥减隔震效果的影响  54-57
  4.3 地震波对高速铁路简支梁桥减隔震效果的影响  57-59
  4.4 地震烈度对高速铁路简支梁桥减隔震效果的影响  59-61
  4.5 桥梁跨度对高速铁路简支梁桥减隔震效果的影响  61-64
  4.6 本章小结  64-66
第五章 结论与展望  66-68
  5.1 主要工作  66
  5.2 主要结论  66-67
  5.3 展望  67-68
参考文献  68-72
致谢  72-73
攻读学位期间发表论文及参加主要科研情况  73

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 勘测、设计与计算 > 桥涵设计 > 震害分析与抗震设计
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