朴泷[1]2010年在《大跨度斜拉桥地震响应与减震设计》文中研究表明港珠澳大桥连接粤、港、澳叁地,“一桥连叁地”,是一项涉及我国国计民生的特大型跨海桥梁工程,不仅对荷载标准、结构性能、管理方案、安全标准等要求较高,投资很大,而且地理位置特殊、政治意义重大。因此,本文针对最大通航孔桥青州航道桥进行了地震反应分析和减震设计研究,主要研究内容如下:(1)根据多自由度体系模态分析方法,采用空间梁单元、板壳单元、实体单元等建模方法及模拟桩土作用效应,分别计算和分析了青州航道桥斜拉桥结构自振特性,并考察了不同模型对结构动力特性的影响。(2)在多遇地震的情况下,根据振型分解反应谱方法和弹性时程方法计算了青州航道桥在地震作用下的动力反应,并考虑了几何非线性和预应力效应,得到了相应的分析结果,并对比分析了行波效应对于桥梁地震反应结果的影响。(3)在罕遇地震作用下,采用弹塑性时程分析方法,考虑结构的几何非线性及材料非线性,计算了青州航道桥的地震反应,得到了沿主跨方向的水平强震作用下以及竖向强震作用下的最大位移、弯矩、轴力和控制点的位移时程曲线计算结果。(4)针对不同减隔震体系,进行桥梁结构在多遇及罕遇条件下的时程反应分析,对非线性粘滞阻尼器的参数进行了敏感性分析,确定了纵向粘滞阻尼器的合理参数,并简要分析球型钢支座对于桥梁抗震性能的影响。
朱巍[2]2004年在《场地条件对减震桥梁动力特性的影响分析》文中提出论文介绍了国内外减、隔震技术的发展概况及减、隔震装置，尤其是铅销橡胶支座的应用情况和减震桥梁的减、隔震原理及设计方法。分析了不同场地土、不同地震波的输入以及土与结构的相互作用对地震动的影响；研究了自由场地和减震桥梁的地震反应。 参考相关文献，选取相同的桥梁结构、支座参数及地震动输入进行对比计算，验证了论文中有限元建模及单元参数选取的合理性：计算了各类场地土在不同地震动输入下，土层的阻尼比、频率、刚度及土层中加速度等值，分析了其随土层深度的变化规律。 对实桥进行有限元建模，采用时程分析法，考虑不同场地土、地震动输入、剪切波速等因素的影响，计算分析了桥梁结构使用普通板式橡胶支座和铅销橡胶支座，地震反应值减震率的变化规律。研究结果表明，对于二一、二类场地，铅销橡胶支座具有良好的减震效果；对于叁、四类场地，减震效果不断降低，尤其是当剪切波速小于140m／s后，使用铅销橡胶支座已达不到减震的要求，应采取其它方法来降低桥梁结构的地震反应。
王天亮[3]2007年在《大跨度斜拉桥地震反应分析及减震技术研究》文中研究表明随着国民经济的发展，大跨度桥梁在我国得到了很快的发展。大跨度桥梁通常是交通运输的枢纽工程，投资大，对国民经济有着重大影响，在地震中一旦遭到破坏，将会造成巨大的经济损失，并严重影响到灾区的抗震救灾和恢复重建。因此，对大跨度斜拉桥结构桥梁采取合理有效的抗震措施以确保其在地震中的安全性，具有十分重要的社会和经济意义。在大跨度桥梁中设置粘滞阻尼器，不会增加结构的刚度，且主梁在温度作用下可自由变位，同时由于粘滞阻尼器可消耗地震或风荷载输入结构的振动能量，从而有效地控制大跨度桥梁结构的振动反应，是一种较为理想的大跨度桥梁减震技术。吉林兰旗松花江大桥是单索面双塔半漂浮体系斜拉桥，主跨240m，桥位处于地震烈度7度区。本文在简述地震反应分析基本理论的同时，对该桥进行了反应谱分析、弹性时程分析和减震技术研究。主要研究内容包括：(1)采用结构分析程序ANSYS对吉林兰旗松花江大桥的动力特性进行分析，采用改进的集中质量模型考虑桩土相互作用。(2)采用标准反应谱作为输入的谱曲线，分别考虑了纵向、横向、竖向输入下该桥的地震响应，并考虑了两种地震组合，即纵向+竖向输入和横向+竖向输入。采用CQC模态组合方法。(3)对吉林兰旗松花江大桥进行了动力时程分析，并与标准反应谱方法的计算结果相互校核，得到该桥最终的地震响应结果。(4)对比分析了叁种支撑体系，即漂浮体系、阻尼体系、铰接体系(锁定体系)。分析结果表明，支撑体系对斜拉桥结构的地震反应有明显影响。阻尼体系对抗震更为有利。(5)进行了斜拉桥结构的消能减震分析。结果表明，设置粘滞阻尼器能有效地减小大跨度斜拉桥结构塔、梁位移、内力反应。(6)对粘滞阻尼器的主要设计参数进行了探讨，分析了阻尼系数、速度指数对结构地震响应的影响，为大跨度斜拉桥的减震设计提供了理论依据。最后，根据本文的分析结果，提出了大桥阻尼器参数建议值。本文得到的研究结果可以作为该桥抗震设计的参考依据，对其它类似桥梁地震反应分析及减震设计具有一定的参考意义。
张辉[4]2008年在《大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥地震响应及减隔震研究》文中研究表明本文对铅芯橡胶支座的力学模型和减震效果以及如何选择支座进行了研究,以武广客运专线陈村水道铁路连续梁特大桥(70m+125m+70m)为工程背景,研究了各种因素对叁跨连续梁隔震桥的隔震效果的影响,采用正交设计法和功效系数法对支座参数进行优化。主要工作和结论包括以下方面:1.根据铅芯橡胶支座的实际受力特点,比较了目前常用的几种分析模型的优缺点,并采用有限元软件Midas非线性弹簧单元模拟了铅芯橡胶支座的双线性滞回特性。2.以陈村水道桥为背景,系统讨论支座布置方案、梁墩的刚度、减隔震支座参数(K_u、F_y和η)、土-结构相互作用、地震波、场地条件和列车活载等因素对隔震效果的影响。3.以铅芯直径、橡胶直径和橡胶剪切模量为变量,采用正交设计法和功效系数法对陈村水道桥进行参数优化设计,并以此提出了一套切实可行的支座优化方法。4.将隔震前后的桥梁地震响应进行比较,包括自振特性、内力、位移等,并探讨了隔震对桥墩和基础设计的影响。
赵国栋[5]2008年在《斜拉桥地震反应分析与减震设计》文中研究表明大跨度桥梁是重要的交通生命线工程,一旦在地震中遭受破坏,将会导致巨大的经济损失,并严正影响到灾区的抗震救灾工作和恢复重建,因此,对斜拉桥进行正确有效的地震反应分析及减震设计,确保其抗震安全性具有非常重要的意义。对斜拉桥进行减震设计时,其主导思想是在地震作用下,斜拉桥的内力和位移都是越小越好,但通常情况下这两个方面往往是相互矛盾的,要使得内力反应小,往往要付出较大的位移作为代价,反之亦然。本文首先通过大型有限元程序ANSYS建立了某漂浮体系斜拉桥的动力分析模型,进行了结构动力特性分析和地震时程反应分析。分析表明主桥在地震作用下将产生较大的纵向位移,应加以控制才能保证桥梁的抗震安全性。然后建立了采用铅芯橡胶支座减震和采用粘滞阻尼器减震的计算模型。通过模态分析对比叁个模型的动力特性,然后进行地震时程分析,对比铅芯橡胶支座和粘滞阻尼器的减震效果,并讨论了两个模型设计参数的变化对减震效果的影响。最后发现合理的选择铅芯橡胶支座和粘滞阻尼器都可以使结构的位移响应和内力响应同时减小,提高了斜拉桥的抗震能力和耐久性,符合减震设计的思想。可供其他类型桥梁的抗震分析及减震设计参考。
李曦[6]2013年在《框架式钢管混凝土桥墩减震技术研究》文中研究说明框架式钢管混凝土桥墩是根据钢管混凝土材料和框架式结构优点而提出的一种新型桥墩。研究发现框架式钢管混凝土桥墩在地震作用下，具有较好的抗震性能。目前国内外对框架式钢管混凝土桥墩的地震响应研究相对较少，对设置阻尼器的框架式钢管混凝土桥墩的地震响应研究更少，本文主要研究阻尼器对框架式钢管混凝土桥墩地震响应的影响，并讨论相关参数对减震效果的影响。本文的主要工作有：1、以框架式桥墩为研究对象，计算比较了框架式桥墩设置普通斜撑、斜撑位置设置摩擦阻尼器或粘滞阻尼器等不同情况下的地震响应，讨论了阻尼器应用于框架式桥墩时的减震效果；2、研究分析了粘滞阻尼器速度指数及阻尼系数、摩擦阻尼器初始屈服力等主要参数对框架式桥墩减震效果的影响，得到了这些指数的取值原则；3、采用不同场地上的地震波分析了阻尼器对框架式桥墩的减震效果，讨论了场地条件对阻尼器减震效果的影响；4、计算比较了阻尼器布置形式不同时框架式桥墩地震响应的差异，初步讨论了阻尼器布置方式对减震效果的影响；5、比较了不同高度框架式桥墩设置阻尼器后的地震响应，讨论了阻尼器减震技术在框架式桥墩中的适用性；6、对比了叁向地震动作用下设置阻尼器后框架式桥墩的地震响应，研究了阻尼器减震技术在叁向地震作用下的有效性。
方国强[7]2007年在《斜拉桥地震反应及其弹性约束减震研究》文中进行了进一步梳理随着经济和桥梁技术的不断发展，越来越多的大跨径桥梁兴建起来。斜拉桥由于外型美观，造价低廉和良好的力学性能而得到迅速发展。随着斜拉桥规模的不断增大，斜拉桥的地震反应分析也变得更加重要，有时甚至是起决定作用，因此对大跨径斜拉桥进行地震反应分析是十分有必要的。本文利用Midas／Civil软件对斜拉桥地震反应进行了详细的分析和探讨，并着重讨论了纵向弹性约束对斜拉桥地震反应的影响。首先研究了人工地震波的生成理论，并运用Matlab语言编制了一致激励人工地震波生成程序ASW。通过ASW生成的拟合规范反应谱的人工地震波，作为时程地震反应的输入。其次建立了斜拉桥的动力计算模型，并进行了动力特性的分析，通过对吉林兰旗松花江大桥和对比桥梁振型和频率计算，得到飘浮体系和半飘浮体系斜拉桥的振动的一般规律。接着进行了大跨度斜拉桥的反应谱分析，获得了叁个正交方向的地震反应极值，并进行叁个正交分量反应谱结果的组合；通过反应谱分析，研究了设置纵向弹性约束对斜拉桥地震反应的影响，并考虑了不同场地类别对斜拉桥纵向弹性约束减震的影响。最后考虑到反应谱分析是线性、平稳的随机过程，为了考虑地震反应的非线性，又进行了斜拉桥地震反应的时程分析及考虑行波效应的时程分析，进而研究了纵向弹性约束的对斜拉桥地震反应的影响以及不同场地类别和不同塔高与跨径比值对弹性约束减震的影响。本文得到的结果对其它类似斜拉桥的地震反应分析具有一定的指导意义。
耿方方[8]2014年在《近断层地震动作用下多塔斜拉桥结构减震控制研究》文中研究表明多塔斜拉桥结构的抗震性能与减震控制是目前国内外学术界与工程界的热点研究领域。为了保障多塔斜拉桥结构的抗震安全性,需要结合多塔斜拉桥的自身力学特性及其地震动特性展开深入的研究。本文围绕近断层地震动作用下多塔斜拉桥抗震安全这个主题,从多塔斜拉桥地震动强度指标、多塔斜拉桥结构抗震性能、多塔斜拉桥结构振动控制特性、多塔斜拉桥结构被动优化控制方法以及结构混合控制方法等5个方面较系统地开展近断层地震动作用下多塔斜拉桥结构减震控制研究,本文的主要工作和成果如下：1、开展了近断层地震动作用下结构地震动强度指标研究。提出了近断层地震动作用下适用于中长周期结构的地震动强度指标,结合最不利设计地震动概念,提出了适用于中长周期结构的最不利设计近断层地震动。在此基础上,针对不同场地条件及结构自振周期分别给出了7组最不利设计近断层地震动用于中长周期结构的动力时程分析。2、开展了近断层地震动作用下多塔斜拉桥抗震性能研究。重点讨论了近断层地震动作用下多塔斜拉桥采用纵向部分固结体系和纵向全自由体系的地震反应特点,明确了多塔斜拉桥采用不同纵向结构体系的主要控制目标。研究结果表明：近断层地震动作用下多塔斜拉桥采用纵向部分固结体系的主要控制目标是减小塔梁纵向固结处过大的塔底纵向内力,而纵向全自由体系主要是减小过大的塔底纵向弯矩、塔顶纵向位移以及塔梁和墩梁纵向相对位移。3、开展了近断层地震动作用下多塔斜拉桥振动控制特性研究。重点分析了近断层地震动作用下多塔斜拉桥不同纵向结构体系采用粘滞阻尼器和弹性拉索的振动控制特性,明确了近断层地震动作用下多塔斜拉桥不同纵向结构体系的适宜被动控制装置。研究结果表明：粘滞阻尼器应用于多塔斜拉桥纵向部分固结体系的减震控制效果优于弹性拉索,而粘滞阻尼器和弹性拉索都适用于多塔斜拉桥纵向全自由体系的减震控制。4、开展了近断层地震动作用下多塔斜拉桥被动控制方法研究。首先联合应用响应面法与多目标遗传算法提出了近断层地震动作用下多塔斜拉桥结构减震优化控制方法。在此基础上,针对多塔斜拉桥纵向部分固结体系塔底纵向内力控制的矛盾性,建立了采用粘滞阻尼器的被动控制优化分析方法；针对多塔斜拉桥纵向全自由体系提出了粘滞阻尼器和弹性拉索综合控制体系及其两阶段优化分析方法。5、开展了近断层地震动作用下多塔斜拉桥混合控制方法研究。采用经典线性最优控制算法和限界Hrovat最优控制算法开展了基于MR阻尼器的多塔斜拉桥半主动控制分析,给出了纵向部分固结体系和纵向全自由体系的最优半主动控制方案。在此基础上提出了多塔斜拉桥混合控制系统以“被动控制为主、半主动控制为辅”的设计策略,建立了多塔斜拉桥纵向部分固结体系和纵向全自由体系的混合控制方法。
李鹏[9]2005年在《大跨度系杆拱桥动力特性和抗震性能研究》文中研究指明系杆拱桥是一种以系杆承受拱脚水平推力为特征的拱梁组合体系的拱桥。因此,它可以突破有推力拱桥对墩、台和地基要求甚高的限制,大大提高了其在不同场地条件的适用性,从而在国内外得以广为应用。大跨度系杆拱桥因其重心高、质量大,在地震作用下,桥墩所受到的作用比普通梁桥要大很多,因此有必要进行大跨度系杆拱桥的抗震设计研究。迄今为止,对系杆拱桥开展的动力特性和抗震性能研究大多都是结合具体工程进行的,而对其进行的系统研究还不是很多。在江苏省自然科学基金的资助下,本文对以下几个方面进行了研究。(1)讨论系杆拱桥的抗震设计特点,并提出了系杆拱桥的抗震设计步骤。(2)通过对比研究,系统探讨了大跨度系杆拱桥拱肋和吊杆形式变化对简支系杆拱桥的动力特性和抗震性能的影响,对拱肋及吊杆形式的选择提出了合理建议。研究表明,拱肋在面外的倾斜将提高系杆拱桥横向刚度,倾斜吊杆将增加系杆拱桥在面内的刚度。刚度增加会导致系杆拱桥在地震作用下的内力增大,设计中应予考虑。(3)对于大跨度系杆拱桥的纵向减震设计,提出采用粘滞流体阻尼器和滑动盆式支座联合使用的新方法,并对粘滞阻尼器的阻尼系数C进行了参数分析,最后讨论了墩高对系杆拱桥地震响应及设置阻尼器后减震效果的影响。研究显示,设置粘滞阻尼器能大大减小结构的地震响应,而阻尼参数的大小对减震效果影响很大,设计中应对其进行参数分析;随着桥墩高度的增加,结构的地震响应将有所下降,结构减震效果总体而言有下降的趋势。(4)对于大跨度系杆拱桥的横向减震设计,提出了四种设置粘滞阻尼器的方式,并对不同阻尼器布置方式在地震作用下的减震效果进行了比较,建议优先考虑在桥墩盖梁和结构端横梁之间设置阻尼器。研究表明,随着桥墩高度增加,系杆拱桥的横向地震响应有下降的趋势,上部结构及固定支座侧桥墩的减震效果随之增加。
吴彬[10]2003年在《铅芯橡胶支座力学性能及其在桥梁工程中减、隔震应用的研究》文中研究表明隔震技术能明显提高桥梁的抗震性能。为了促进和提高我国桥梁的隔震技术水平，本文进行了叁方面的研究工作。 首先，通过铅芯橡胶支座的力学性能试验，系统研究了铅芯橡胶支座的力学性能与其结构构造及外加荷载之间的关系。研究结果表明：铅芯橡胶支座的力学性能主要由其本身的结构构造及组成材料决定，且在往复加、卸载循环过程中具有较好的稳定性。文中对试验数据进行了数学统计分析，建立了铅芯橡胶支座各力学参数与其结构构造及外加荷载特性之间的一系列回归关系式。 其次，利用单墩模型，系统地研究了地震波特性、铅芯橡胶支座参数、桥梁下部结构特性及场地土特性等对隔震桥梁动力响应的影响，提出了在桥梁隔震中合理使用铅芯橡胶支座的一些建议。 最后，运用本文得出的结论及回归公式设计铅芯橡胶支座，并进行铁路简支梁桥、城市轻轨连续梁桥的地震响应分析。实例分析表明：设计的铅芯橡胶支座具有明显的减震效果，在连续梁桥中，制动墩的减震率达80％以上；简支梁桥中，减震率达50％以上。
参考文献：
[1]. 大跨度斜拉桥地震响应与减震设计[D]. 朴泷. 华南理工大学. 2010
[2]. 场地条件对减震桥梁动力特性的影响分析[D]. 朱巍. 长安大学. 2004
[3]. 大跨度斜拉桥地震反应分析及减震技术研究[D]. 王天亮. 同济大学. 2007
[4]. 大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥地震响应及减隔震研究[D]. 张辉. 中南大学. 2008
[5]. 斜拉桥地震反应分析与减震设计[D]. 赵国栋. 北京交通大学. 2008
[6]. 框架式钢管混凝土桥墩减震技术研究[D]. 李曦. 重庆交通大学. 2013
[7]. 斜拉桥地震反应及其弹性约束减震研究[D]. 方国强. 大连理工大学. 2007
[8]. 近断层地震动作用下多塔斜拉桥结构减震控制研究[D]. 耿方方. 东南大学. 2014
[9]. 大跨度系杆拱桥动力特性和抗震性能研究[D]. 李鹏. 东南大学. 2005
[10]. 铅芯橡胶支座力学性能及其在桥梁工程中减、隔震应用的研究[D]. 吴彬. 铁道部科学研究院. 2003
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