多維地震作用下大跨度CFST系桿拱橋抗震性能及減震分析.pdf

1、隨著科學(xué)的發(fā)展以及橋梁建造技術(shù)的進步，國內(nèi)外出現(xiàn)了越來越多的各類大跨度橋梁，其中包括大跨度鋼管混凝土拱橋。鑒于地震的巨大危害以及橋梁工程的重要作用，對其進行抗震減震研究便顯得十分重要。地震波具有多維特性，比較復(fù)雜:現(xiàn)代研究認(rèn)為地震波具有六個分量，包括三個平動分量和三個轉(zhuǎn)動分量。地震波在傳播過程中會受到空間時間上的影響，其中包括行波效應(yīng)、部分干涉效應(yīng)、局部場地效應(yīng)等多方面因素。隔震技術(shù)雖然僅僅發(fā)展了30年左右，但是因其相對于傳統(tǒng)抗震技術(shù)凸

2、顯出來的巨大優(yōu)勢，隔震技術(shù)已經(jīng)在工程實際中得到了廣泛的應(yīng)用。摩擦擺系統(tǒng)將結(jié)構(gòu)物本身與地面隔離，利用滑動面的凹形設(shè)計來延長建筑物周期，并利用滑動面摩擦力來消耗地震波輸入能量，進而減小地震效應(yīng)。FPS隔震方法造價低、施工簡單、不受上部結(jié)構(gòu)重量影響，除具有一般平面滑動隔震系統(tǒng)的特點外，還具有良好的穩(wěn)定性和復(fù)位功能以及抗平移扭轉(zhuǎn)能力，隔震效果也比較突出。本文圍繞上述內(nèi)容，做了以下相關(guān)工作:
　　 介紹了國內(nèi)外關(guān)于鋼管混凝土抗震減震的研究

3、現(xiàn)狀;闡述了大跨度橋梁地震波輸入問題的研究現(xiàn)狀以及地震響應(yīng)分析的方法，并闡明了橋梁振動有限元理論;講解了摩擦擺的工作原理;建立跨度120米鋼管混凝土系桿拱橋模型，設(shè)置不同邊界條件，進行抗震分析，得出比較合理的約束設(shè)置方法;利用有限元軟件對支座固結(jié)的拱橋模型進行摩擦擺減震設(shè)計，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于這類橋梁，摩擦擺能夠起到較好的縱向減震作用，對橫向減震效果要稍差一些。摩擦擺會使橋梁產(chǎn)生較大縱向、橫向位移，設(shè)計時應(yīng)當(dāng)主意?？紤]到橋梁模型跨度較大以及

4、地震波傳播時波束的有效性、地震波傳播時空間時間的影響，本文有對地震波輸入進行了研究。結(jié)論得出，不同方向輸入的地震波對橋梁內(nèi)力影響很大，縱向地震波主要產(chǎn)生軸力以及縱向內(nèi)力，橫向地震波主要產(chǎn)生橫向內(nèi)力;行波效應(yīng)會對橋梁上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力產(chǎn)生較大影響，但不一定隨波束的增加和減小呈規(guī)律性，行波效應(yīng)的影響與地震波的選取以及結(jié)構(gòu)本身跨度有關(guān)。對于該橋而言，多點激勵輸入地震波會增大拱底彎矩，對軸力也會產(chǎn)生較大影響。說明對于跨度較大的橋梁考慮不同的地震波輸入