拱加劲连续刚构桥非一致激励地震反应分析及减震研究

作     者：石小林 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：喻勇

授予年度：2016年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：拱加劲连续刚构桥 相对运动法 大质量法 粘滞阻尼器 减震 

摘      要：拱加劲连续刚构桥作为一种拱、梁、墩全固结的新型桥梁结构,具有刚度大、造型美观、跨越能力强等优点,近年在高速铁路桥梁设计中逐渐得到应用。为探讨拱加劲连续刚构在非一致地震激励下的动力响应特征和抗震性能,采用有限元软件,建立了某93m+200m+93m拱加劲连续刚构桥的三维空间有限元模型,研究了桥梁的动力特性。对该桥分别进行反应谱分析、主墩弹塑性分析、动态时程分析,验算了主墩的抗震性能。分别采用相对运动法和大质量法输入非一致地震动,对该桥进行了行波效应分析。研究了粘滞阻尼器对结构地震响应的控制效果。本文主要结论如下：1.采用反应谱进行一致激励分析时,墩底固结模型和墩底弹簧约束模型的内力响应差别较大。实际工作中应充分考虑基础刚度(模型边界条件)对结构动力响应的影响。2.通过对主墩进行弹塑性分析,得到主墩的抗震性能。主墩满足抗震性能要求Ⅰ、抗震性能要求Ⅱ,不满足抗震性能要求Ⅲ,需要对主墩截面及配筋进行调整,以提高其抗震性能。3.当视波速在500m/s-3000m/s范围时,结构内力受行波效应影响明显。视波速越大,结构内力受行波效应影响越小。当视波速趋近于无穷大时,结构内力接近一致激励情况。4.与一致激励相比,考虑行波效应的多点激励使两个主墩墩顶位移均有不同程度的增加,这对主墩抗震及高速行车是不利的。但桥梁纵向刚度较大,墩顶总位移较小因此对于纵向刚度较大的该类桥梁求解位移(线刚度)时可以不考虑行波效应。5.对粘滞阻尼器进行了参数敏感性分析,分析得到了推荐选择的粘滞阻尼器参数,粘滞阻尼器对桥梁的地震响应控制效果明显。