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1、采用Bouc-Wen雙向耦合恢復(fù)力模型模擬LRB的力-位移滯回非線性特性,運(yùn)用有限元軟件ANSYS分別建立非隔震與LRB隔震連續(xù)梁橋有限元模型,通過(guò)對(duì)兩類(lèi)模型的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析(模態(tài)分析),提取結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性矩陣。
為驗(yàn)證所提取的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性矩陣的正確性,編制了用于結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的MATLAB程序,并與ANSYS模態(tài)分析所得到的模態(tài)進(jìn)行了對(duì)照。結(jié)果表明:兩種軟件計(jì)算得到的模態(tài)非常接近,驗(yàn)證了非隔震與隔震連續(xù)梁橋模型的正確性,從而驗(yàn)
2、證了所提取的質(zhì)量、剛度和阻尼矩陣的正確性。對(duì)所提取的動(dòng)力特性矩陣根據(jù)課題內(nèi)容,進(jìn)行了適當(dāng)?shù)淖杂啥认鳒p和矩陣整合,得到了最終的總體質(zhì)量矩陣、總體剛度矩陣和總體阻尼矩陣。
運(yùn)用達(dá)朗貝爾原理,建立全橋離散系統(tǒng)單質(zhì)點(diǎn)受力平衡方程,從而推導(dǎo)出了包含LRB貢獻(xiàn)在內(nèi)的全橋非線性動(dòng)力方程??紤]到全橋動(dòng)力方程的非線性,采用四階顯式Runge-Kutta迭代法求解LRB非線性滯回恢復(fù)力列向量,采用Newmark時(shí)間積分法求解增量形式的全橋非線性動(dòng)
3、力方程,編制了用于非線性時(shí)程分析的MATLAB程序。
以三跨連續(xù)梁橋?yàn)樗憷治隽巳S與一維地震激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及隔震率的不同影響;比較了是否考慮LRB恢復(fù)力雙向耦合作用對(duì)隔震橋梁地震響應(yīng)的不同影響;比較了LRB和RB隔震橋梁地震響應(yīng)的差異;通過(guò)改變LRB初始剛度、硬化比和屈服強(qiáng)度等來(lái)探討LRB參數(shù)對(duì)隔震橋梁地震響應(yīng)的影響;通過(guò)改變橋墩與橋臺(tái)處鉛芯總屈服強(qiáng)度的比值來(lái)確定墩、臺(tái)處LRB最優(yōu)布置方案;通過(guò)調(diào)整墩截面積、墩高和場(chǎng)地
4、類(lèi)型、地震烈度來(lái)得出橋墩剛度和地震波特性對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及隔震率的影響規(guī)律。
采用自編MATLAB程序?qū)σ陨嫌绊懸蛩剡M(jìn)行了非線性時(shí)程分析,分析結(jié)果表明:三維地震激勵(lì)可能對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的地震響應(yīng);LRB與RB相比,前者能更好的控制梁體位移和降低結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng);不考慮LRB恢復(fù)力的雙向耦合作用會(huì)較大的低估LRB自身位移;增加LRB初始剛度可以有效抑制梁體位移;增大LRB硬化比,梁體位移先減小后增大,其它關(guān)鍵部位的響應(yīng)一直減小,故LR
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